你知道造成縮裂的因素有哪些嗎?

Mondo 健康 更新 2024-02-03

引起混凝土收縮的驅動力可分為兩類:溫度和濕度。 溫度作用引起的早期收縮包括水化熱引起的溫降收縮和晝夜溫差,前者在大體積混凝土中尤為顯著。 濕度引起的早期收縮包括塑料收縮、自收縮和乾燥收縮。 值得注意的是,溫度和濕度引起的收縮同時發生並相互作用,這使得研究更加困難。 1、水化熱引起的溫度收縮 溫度收縮主要是在水泥水化和放熱達到溫度峰值後的混凝土冷卻過程中產生的。 水泥在水化初期會釋放大量熱量,一般每克水泥可以釋放502J的熱量,在絕對條件下,每45k**的漿液水化會產生5 8的絕熱溫公升。 在沒有緩凝劑的情況下,溫度峰值通常出現在前 12 小時左右。 隨後,由於水合作用的減慢和熱釋放的減少,在與外界環境的熱交換下,溫度開始下降。 由於混凝土內外散熱條件不一致,面混凝土溫度迅速下降,沿混凝土截面發生溫度梯度,使溫降過程沿截面不一致性收縮,導致面混凝土受拉,當拉應力超過混凝土抗拉強度時,就會發生溫度裂縫。 這在散裝混凝土中可能高達 60,這是導致此類混凝土早期裂縫的主要因素。 另外,需要說明的是,膨脹開裂通常不會發生在水化的溫公升階段,因為混凝土在溫公升膨脹過程中仍處於流體塑性狀態,且公升溫過程迅速,沿截面的公升溫過程比較均勻。 隨後的散熱和溫降過程比較緩慢,均勻性較差,混凝土逐漸硬化,因此此時往往容易出現溫度收縮裂紋。 2.晝夜溫差引起的溫度收縮,晝夜溫差也會引起相應的溫度變形。 例如,對於混凝土板,在晨曦的照射下,面混凝土的溫度明顯公升高,其膨脹受到底層混凝土的限制,導致面層起拱; 在白天,由於整個截面的溫度趨於相同,變形顯示出自由伸長率。 到了晚上,隨著表面溫度開始降低,表面再次彎曲。 因此,對於新澆築的混凝土來說,晝夜溫差較大時,極有可能出現早期溫度裂縫。 3.塑性收縮 塑性收縮發生在混凝土最終凝固前的塑性階段,通常在澆築後4 15h左右,多發生在初凝前的流動塑性階段。 在此階段,水泥水化反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現水分分泌、水分快速蒸發、骨料和漿液沉降不均勻等現象。 因此,塑性收縮可細分為三類:失水凝結、化學還原和沉降收縮。 水分流失和冷凝是由於新鮮混凝土水化過程中由於水分分泌等因素導致水從混凝土內部向外部遷移,以及表面的快速蒸發引起的,多發生在乾熱和大風天氣中。 化學還原特指由於水合反應前後產物的平均密度小於早期塑性階段反應物的平均密度而導致的體系巨集觀體積收縮; 沉降收縮是混凝土經澆築、砸碎後沉降不均勻,出現分層偏析、粗骨料下沉、水泥漿上浮、混凝土被鋼筋堵塞時相互分離等現象,引起開裂現象。 相對而言,塑性收縮引起的早期裂紋比較容易處理,也就是說,通常這種收縮裂紋可以通過在施工中充分的振動和維護來避免。 4.乾燥收縮率 乾燥收縮率通常是混凝土停止養護,失去內部毛細孔和凝膠孔隙在不飽和空氣中的吸附水分時發生的不可逆收縮,水泥漿的幹收縮率隨著相對濕度的降低而增加。 幹收縮機理與水泥漿的內孔有關,水泥水化的結果是水合矽酸鈣的形成和大量充水微孔(>5nm毛細孔和05~2.5 nm 的凝膠孔),這些微孔儲存了未被水合作用消耗的多餘水分。當混凝土乾燥時,混凝土表面水的蒸發速率可能超過混凝土排出水分的速度,因此,表層水面減小,隨著蒸發的繼續,水分的流失逐漸從表層向混凝土內部發展,毛細孔和凝膠孔隙中的吸附水相繼流失。 這些微孔中水分的流失會在孔隙中產生毛細負壓,促進氣液彎月面的形成,從而對孔壁(即水合矽酸鈣凝膠骨架)施加拉應力,導致水泥漿收縮。 過去一般認為乾燥收縮主要發生在澆注後3 90 d齡,但實際上,如果不及時進行早期維護,加水攪拌3天內乾燥收縮率相當大,文獻對此已有研究。 水灰比分別為。 32 OTC3和OTC4試樣在初凝後開放乾燥條件下測得的3d變形曲線,其中OTC3不與減水劑混合,OTC4與1混合8%脂肪族高效減水劑,從試驗結果來看,兩者在3天齡時的乾燥收縮率非常大,前者約為5 85 10-6mm,而後者約為1110 10-6mm,幾乎是前者的兩倍。 但是,混凝土的極限拉應變通常只有300-10-6mm左右,這說明如果澆築後沒有及時進行密封或保濕維護,乾燥收縮足以導致早期收縮裂縫的產生。 5、自收縮混凝土的自收縮是指混凝土在不與周圍環境進行水分交換的情況下自幹引起的體積變化。 所謂自乾,是指在水泥水化過程中,由於沒有外界水**或外界水通過毛細孔向系統內部遷移的速度小於水化耗水的速度,水化所需的水分就會從孔隙中被吸收, 因此氣液彎月面在孔隙中形成,水合反應絕對體積的減少將以內部形成的微孔的形式得到補償。毛細管水的減少使混凝土內部的飽和蒸氣壓降低,即相對濕度會降低,但毛細管水的減少不會造成水泥石質量的損失,這種現象稱為自乾。 可以看出,自乾對自縮的機理與乾燥收縮的機理基本相同,即與失水引起的毛細壓力有關,但區別在於兩者的失水方式不同。 值得注意的是,在任何水灰比條件下都可以發生自乾,但效能程度因混凝土而異。 當水灰比較低時,毛細孔中這種微觀現象的一般發生會表現為巨集觀的自收縮。 當水水泥含量相對較高時,自乾現象只發生在區域性毛細管中,但在巨集觀尺度上可以忽略不計。 對於 w c 042.普通混凝土無減水劑,在乾燥環境下的收縮主要是幹收縮,自收縮可以忽略不計。 需要注意的是,混凝土早期的自收縮值已經相當大了,如果再加上水化熱引起的溫降收縮,僅這兩個收縮值的總和就很容易超過混凝土的極限拉應變,因此不難理解,目前一些高強高效能混凝土, 即使在恆溫水培養過程中,早期也會出現裂縫。塑料收縮裂紋塑料收縮開裂發生在混凝土澆築後的幾個小時內,通常是在表面完成之前。 顧名思義,這種型別的開裂發生在混凝土仍處於塑性狀態時,其原因是混凝土表面的收縮。 塑性收縮開裂主要發生在混凝土板結構上,如樓板、樓板、路面等,也可能發生在其他水平結構的表面,如梁、地基、牆頂等。 塑性收縮開裂形成的裂紋大多相互平行,長度不一,03公尺至約1公尺。 當然,您還會看到各種其他形狀的裂縫,這些裂縫通常不是貫穿裂縫。 塑性收縮裂紋通常是表層的淺層接縫,一般對結構的安全性沒有影響,很少需要修復。 但它會影響感知。 此外,它還可能對混凝土的耐久性產生負面影響,尤其是對於鋼筋混凝土,其危害的可能性更大。

典型的塑料收縮裂紋

塑性收縮開裂一般不形成穿透裂紋環境和施工因素1、施工環境及施工條件:風速大於10km hr、相對濕度低、環境溫度和/或混凝土溫度高等。 2、不正確、不及時、不完全的固化:固化是避免塑性收縮開裂的最簡單、最有效的手段,正確、及時、徹底的維護是避免塑性收縮開裂的唯一途徑。 3.表面平滑拋光的工具和工藝:如果平滑拋光的工具和工藝正確,可以避免和修復塑料開裂。 相反,它可能會加劇塑料收縮開裂的嚴重程度。 4、寒冷的氣候或低基溫會影響混凝土的養護時間,從而增加塑性收縮開裂的風險。 混凝土本身因素1、矽酸鹽水泥的用量和種類會影響漏水量和內部溫度,因此也會影響塑料收縮開裂的概率和嚴重程度。 2.礦物外加劑——如粉煤灰、矽粉等,不僅提高了混凝土的密實度,而且降低了漏水率,因此這種混凝土更容易出現塑性收縮開裂。 3.外加劑的種類和用量,如緩凝劑,延遲混凝土的固化時間,從而增加塑料收縮開裂的風險。 4.高水灰比也會延遲混凝土的養護時間,從而增加塑料收縮開裂的風險。 事實上,塑料收縮開裂往往是由多種因素引起的,而不是單一因素造成的。 然而,控制混凝土表面水分的蒸發速率是避免塑性收縮開裂的重要手段。 對於普通矽酸鹽混凝土,表面蒸發量應控制在1kg m2 hr以下。 但是,對於摻有超細礦物新增劑的混凝土,應根據混凝土的配合比和具體條件,盡量降低表面蒸發率。 可供參考的蒸發量包括750g m2 hr、500g m2 hr、250g m2 hr等。 再次,正確、及時、徹底的維護是避免塑性收縮開裂的最簡單、最有效的手段,即使混凝土或建築環境存在先天性缺陷,養護可以糾正這些缺陷,即使不能完全消除塑性收縮開裂,至少可以大大降低塑性收縮開裂的嚴重程度。 因此,為了避免塑料收縮開裂的問題,施工單位應承擔主要責任,必須加強管理,以達到正確、及時、徹底的維護。 混凝土企業應及時將需要特別注意的事項提前告知施工單位,如是否摻入可能影響混凝土漏水的外摻劑等,並與施工單位一起制定檢修計畫,督促施工單位按照計畫進行檢修。 預防措施控制混凝土表面水分的蒸發速率是避免塑性收縮開裂的重要手段。 控制蒸發率的措施包括:1、正確、及時、徹底地養護混凝土; 2、設定臨時擋風牆,避免混凝土表面被風直接吹動; 3、設定遮陽篷,避免陽光直射混凝土表面; 4、在混凝土表面噴灑保濕劑; 5、在混凝土表面噴灑水霧; 6、用保濕膜等覆蓋混凝土表面; 其他措施包括:1.對模板進行預潤濕; 2、用冷水和加入碎冰塊降低混凝土溫度; 3.在混凝土中混合適量的纖維; 同樣,沒有任何預防措施可以取代“正確、及時和徹底的維護”,這是最簡單、最有效和最便宜的手段。 需要注意的是,保濕霜通常由乙份活性成分和9點水製成,其中含水量較多,因此必須在混凝土表面變亮後使用。 否則,保濕劑中的水分會進入混凝土表面,從而改變混凝土表面的水灰比,對混凝土的耐久性產生負面影響。 噴灑細水霧時也應小心,防止水積聚在混凝土表面,也會改變表面混凝土的水灰比。 此外,還需要防止直接向混凝土表面噴水,這可能會損壞混凝土表面。

直接噴水到表面會引起嚴重的塑性收縮開裂:如果養護水溫度遠低於混凝土的表面溫度,噴灑在混凝土表面會導致表面劇烈收縮,導致玳瑁開裂。 最後,塑料收縮裂紋不應與其他早期裂紋混淆,如塑性沉降裂紋、模板位移裂紋、早期溫度裂紋、早期溫度梯度裂紋和早期不均勻沉降裂紋。

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