混凝土早期变形的基本特征及影响因素
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混凝土的变形特性及影响因素一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的重要材料。
在使用过程中,混凝土会发生一定的变形,影响其使用效果和寿命。
因此,混凝土的变形特性及其影响因素是研究混凝土性能的重要方面。
二、混凝土的变形特性1. 弹性变形弹性变形是指混凝土在承受外力时,产生的瞬时变形。
当外力消失时,混凝土能够恢复原来的形状。
弹性变形是混凝土最常见的变形类型。
2. 塑性变形塑性变形是指混凝土在承受外力时,产生的持久性的变形。
当外力消失时,混凝土不能完全恢复原来的形状。
塑性变形是混凝土长期使用过程中的主要变形类型。
3. 蠕变变形蠕变变形是指混凝土在长时间受压的情况下,由于混凝土内部微观结构的变化而产生的持久性的变形。
蠕变变形是混凝土长期使用过程中的主要变形类型之一。
4. 疲劳变形疲劳变形是指混凝土在反复受到荷载作用时,产生的逐渐积累的变形。
疲劳变形是混凝土长期使用过程中的主要变形类型之一。
三、影响混凝土变形的因素1. 混凝土配合比混凝土配合比的不同会对混凝土的变形特性产生重要影响。
配合比中水灰比对混凝土的强度、抗裂性和变形特性有着重要的影响。
2. 外部环境条件外部环境条件,如温度、湿度等会对混凝土的变形特性产生影响。
高温会导致混凝土的强度和刚度下降,从而影响其变形特性。
3. 荷载类型混凝土承受的荷载类型不同,其变形特性也会受到不同的影响。
静荷载和动荷载对混凝土的变形特性的影响不同。
4. 混凝土龄期混凝土的龄期对其变形特性有着重要影响。
当混凝土的龄期较小时,其变形特性会比较大。
5. 混凝土强度混凝土强度的大小对其变形特性也会产生影响。
强度大的混凝土更加抗变形。
6. 混凝土中添加剂的使用混凝土中添加剂的使用,如膨胀剂、缩微剂等,会对混凝土的变形特性产生影响。
7. 混凝土的质量混凝土的质量对其变形特性的影响非常重要。
混凝土的质量差,变形特性也会受到明显的影响。
四、结论综上所述,混凝土的变形特性及其影响因素是研究混凝土性能的重要方面。
第三节混凝土的变形性能混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
非荷载作用下变形又包括:化学收缩、塑性收缩、干湿变形、温度变形;荷载作用下变形包括:短期变形和长期变形。
一.混凝土在非荷载作用下的变形1.化学收缩在硬化过程中,由于水泥水化产物的体积小于反应物(水和水泥)的体积,会引起混凝土产生收缩,称为化学收缩。
其收缩量随混凝土龄期的延长而增加,大致与时间的对数成正比。
一般在混凝土成型后40d内收缩量增加较快,以后逐渐趋向稳定。
这种收缩不可恢复,化学收缩值很小,对混凝土结构没有破坏作用,但在混凝土内部可能产生微细裂缝。
2.塑性收缩混凝土成型后尚未凝结硬化时属于塑性阶段,在此阶段往往由于表面失水而产生收缩,称塑性收缩。
新拌混凝土若表面失水速率超过内部水分向表面迁移的速率时,会造成毛细管内部产生负压,因而使浆体中固体粒子间产生一定的引力,便产生了收缩。
如果引力不均匀作用于混凝土表面,则表面将产生裂纹。
预防塑性收缩的方法是降低混凝土表面失水速率、采取防风、降温等措施。
最有效的方法是凝结硬化前保持表面的润湿,如在表面覆盖塑料膜、喷洒养护剂等。
3.干湿变形主要取决于周围环境湿度的变形,表现为干湿缩胀。
干缩对混凝土影响很大,应予以特别注意。
混凝土处于干燥环境时,首先发生毛细管的游离水蒸发,使毛细管内形成负压,随着空气湿度的降低,负压随之增加,产生收缩力,导致混凝土整体收缩。
当毛细管内水蒸发完后,若继续干燥,还会使吸附在胶体颗粒上的水蒸发。
由于分子引力的作用,粒子间距离小,引起胶体收缩,称这种收缩为干燥收缩。
混凝土干缩变形是由表及里逐渐进行的,因而会产生表面收缩大,内部收缩小,导致混凝土表面受到拉力作用。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
此外,混凝土在干缩过程中,骨料并不产生收缩,因而在骨料与水泥石界面上也会产生微裂纹,裂纹的存在,会对混凝土强度,耐久性产生有害作用。
影响因素有:水泥用量、品种、细度;水灰比;骨料的质量;养护条件。
硬化混凝土在非荷载作用下的主要变形特征及影响因素
碳化收缩:已硬化的水泥浆体与二氧化碳发生化学反应。
空气中所含CO2的数量(约0.04%)只有在一段很长的时间内才足以与水泥浆体起显著反应,然而,此反应伴有不可逆收缩,故称为碳化收缩。
影响因素:碳化速度取决于混凝土结构的密实度、孔洞溶液pH值和混凝土的含水量,以及周围介质的相对湿度与二氧化碳的浓度。
碳化作用只在适中的湿度(约为50%)才会较快地进行。
这是因为过高的湿度(100%)使混凝土孔隙中充满了水,CO2不易扩散到水泥石中去,或水泥石中的钙离子通过水扩散到混凝土表面,碳化生成的CaCO3把表面孔隙堵塞,碳化作用不易进行,故碳化收缩更小;相反,过低的湿度(如25%),孔隙中没有足够的水使CO2形成碳酸,碳化作用也不易进行,碳化收缩相应也很小。
混凝土的变形性能及评价方法一、前言混凝土是建筑工程中最重要的材料之一,其性能的好坏直接影响着整个建筑工程的质量和耐久性。
混凝土的变形性能是指混凝土在受到外部荷载作用时所产生的变形情况,是评价混凝土工程质量的重要指标之一。
本文将对混凝土的变形性能及其评价方法进行详细介绍。
二、混凝土的变形性能1.变形类型混凝土在受到外部荷载作用时,会产生多种类型的变形,主要包括以下几种:(1)弹性变形:是指混凝土在受到小荷载作用时所产生的可恢复性变形,荷载消失后可恢复至原始状态。
(2)塑性变形:是指混凝土在受到中等荷载作用时所产生的不可恢复性变形。
(3)破坏性变形:是指混凝土在受到大荷载作用时所产生的超过其承载能力而导致的不可逆破坏。
2.变形参数混凝土的变形性能主要通过以下几个参数进行描述:(1)应变:是指混凝土在受到外部荷载作用时所产生的变形量,通常以ε表示。
(2)应力:是指混凝土在受到外部荷载作用时所产生的应力大小,通常以σ表示。
(3)弹性模量:是指混凝土在弹性变形状态下所受到的应力与应变之比,通常以E表示。
(4)极限应变:是指混凝土在达到破坏状态前所能承受的最大应变量。
(5)极限应力:是指混凝土在达到破坏状态前所能承受的最大应力大小。
3.影响因素混凝土的变形性能受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:(1)水泥品种和用量:水泥的种类和用量会直接影响混凝土的强度和变形性能。
(2)骨料种类和粒径:骨料的种类和粒径会影响混凝土的内部结构和力学性能。
(3)混凝土配合比:混凝土的配合比会影响混凝土的强度和变形性能。
(4)养护条件:混凝土的养护条件会影响混凝土的强度和变形性能。
(5)环境因素:混凝土所处的环境因素,如温度、湿度等也会影响其强度和变形性能。
三、混凝土变形性能的评价方法1.试验方法评价混凝土变形性能的主要方法是进行试验,常用的试验方法主要有以下几种:(1)拉伸试验:通过对混凝土试件进行拉伸试验,来评价混凝土的弹性模量和极限应变。
混凝土流变性原理及影响因素一、前言混凝土是一种常用的建筑材料,其性能与使用寿命直接影响到建筑物的安全和经济性。
混凝土的流变性是混凝土性能的重要指标之一,对混凝土的应用有着重要的意义。
本文将介绍混凝土流变性的原理及其影响因素,以便更好地理解混凝土的性能。
二、混凝土流变性的概念混凝土流变性是指混凝土在力的作用下,表现出的变形和变形速率随时间的变化规律。
混凝土的变形可以分为弹性变形和塑性变形两个部分。
弹性变形是指在外力作用下,混凝土发生的可恢复性变形,这种变形是瞬时发生的,撤去外力即可恢复原状。
塑性变形是指在外力作用下,混凝土发生的不可恢复性变形,这种变形是随时间逐渐发生的,撤去外力后,混凝土只能恢复部分原状或完全不能恢复。
三、混凝土流变性的影响因素1.配合比混凝土的配合比对其流变性有着重要的影响。
过多的水胶比会导致混凝土中水分含量过高,使得混凝土强度下降,流动性增强。
过少的水胶比则会导致混凝土的流动性较差,易出现裂缝。
因此,要选择适当的水胶比,以使混凝土达到最佳的流变性能。
2.水泥种类及掺合料水泥种类及掺合料对混凝土流变性也有着重要的影响。
不同种类的水泥对混凝土的流变性能有着不同的影响,一般来说,初凝时间较长的水泥对混凝土的流动性更好。
掺合料的种类及掺量也会影响混凝土的流变性能,如硅灰石等掺合料可提高混凝土的流动性。
3.施工条件混凝土的流变性还受到施工条件的影响。
温度、湿度、风速等环境因素都会影响混凝土的流动性。
在施工中,要注意控制环境因素,以保证混凝土的流动性能够满足要求。
4.混凝土龄期混凝土龄期对混凝土流变性也有着重要的影响。
混凝土的龄期越长,其流变性越差。
因此在施工中要注意及时使用混凝土,以保证其流变性。
5.外力作用外力作用也是影响混凝土流变性的重要因素。
外力大小、方向、作用时间等都会影响混凝土的流变性能。
在施工中,要注意控制外力的作用,以保证混凝土的流动性能够满足要求。
四、混凝土流变性的原理混凝土流变性的原理是混凝土的内部结构发生变化,从而导致其流变性能发生变化。
混凝土常见干缩原因分析和改进建议商品混凝土的干燥收缩是商品混凝土变形中最常见的一种变形,研究各因素下商品混凝土的干缩相关性具有十分重要的意义。
收缩裂缝是商品混凝土结构中普遍存在的一种现象,它不仅能降低建筑物的抗渗能力,而且会引起钢筋的锈蚀,从而影响建筑物的使用功能。
因而收缩裂缝控制成为控制商品混凝土质量的一项重要内容。
一、商品混凝土工程中几种常见收缩1.1干燥收缩商品混凝土的干燥收缩是商品混凝土变形中最常见的一种变形,是一种普遍的而且是难以避免的物理化学行为,而干缩变形又是引起商品混凝土开裂的最常见的也是最主要的原因。
干缩裂缝的产生主要是由于商品混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同:商品混凝土外部受水分变化影响较大,水分损失快,变形较大,内部水分散失慢,变形较小。
变形较大的表面受到内部的约束,产生较大应力而产生裂缝。
干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05mm~0.2mm之间,大体积商品混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。
当商品混凝土处于自由状态时,商品混凝土因水分散失而引起的体积缩小不会引起不良的后果,但实际工程中商品混凝土结构由于基础、钢筋或相邻部分的牵制而处于不同程度的约束状态,商品混凝土收缩因受约束(如两端固定的梁、高配筋的梁、浇筑在老商品混凝土上或坚硬岩基上的新商品混凝土)会引起拉应力,而且商品混凝土抗拉强度不高,因而容易引起商品混凝土开裂。
对于承重商品混凝土结构,裂缝会影响承载能力、危及安全和使用寿命;对于挡水建筑物,可能引起渗漏;水分通过裂缝侵入商品混凝土中,容易引起钢筋锈蚀和可溶性侵蚀以及加速冻融破坏,引起一系列危害。
1.2温度收缩温度收缩是工程建设中常见的情况。
产生温度收缩的原因是商品混凝土硬化过程中水泥水化热、气温、太阳辐射作用使商品混凝土在高温下硬化,硬化后降温产生温差收缩所致。
商品混凝土结构突然遇到短期内大幅度的降温,如寒潮的袭击,大坝施工过程中汛期过水等,会产生较大的内外温差,相应产生较大的温度应力而使商品混凝土结构贯穿开裂。
混凝土含义
混凝土结构或者材料在长期恒定荷载作用下,变形随时间增长的现象称为徐变。
混凝土的徐变特性主要与时间参数有关,通常表现为前期增长较快,而后逐渐变缓,经过2年~5年后趋于稳定。
一般认为,引起混凝土徐变的原因:
①当作用在混凝土构件上的应力较小时,混凝土作为具有黏性流动性质的水泥凝胶体,在荷载长期作用下产生黏性流动;
②当作用在混凝土构件上的应力较大时,混凝土中的微裂缝在荷载长期作用下持续延伸和发展。
混凝土徐变原因
1)自身内部因素
①混凝土受力后,水泥石中的胶凝体产生的黏性流动(颗粒间的相对滑动)要延续较长的时间;
②骨料和水泥石结合面裂缝的持续发展;
③混凝土在本身重力作用下发生的塑性变形。
2)外部因素影响徐变的因素除与时间有关外,还与下列因素有关:
①应力条件;
②加荷龄期;
③周围环境;
④混凝土中水泥用量越多,徐变越大;③材料质量和级配好,弹性模量高,徐变小。
徐变的优缺点:
1)混凝土徐变的优点
混凝土的徐变会显著影响结构或构件的受力性能。
如局部应力集中可因徐变得到缓和,支座沉陷引起的应力也可由于徐变得到松弛,这对水工混凝土结构是有利的。
2)混凝土徐变的缺点
徐变使结构变形增大,其对结构不利的方面也不可忽视,如徐变可使受弯构件的挠度增大2倍~3倍,使长柱的附加偏心距增大,还会导致构件的预应力损失。
高效减水剂对预拌混凝土早期收缩变形的影响研究摘要:选取两种萘系复合高效减水剂设置对比试验,同时设计两组减水剂与掺FDN减水剂条件下净浆、砂浆、混凝土强度和收缩影响程度进行对比试验,探讨其在不同条件下对预拌混凝土收缩性能的影响。
结论是:第一,高效减水剂复合成分不仅影响新拌水泥浆性能,还会影响混凝土强度以及收缩性能;第二,在特定水泥浆用量条件下,水泥基材料的收缩应变值虽然会出现增强情况,但是其抗折强度下降幅度并不明显,部分情况下可能会出现增加情况,且折压比提升可以为提升现浇混凝土抵抗收缩应力提供有利条件。
关键词:高效减水剂;预拌混凝土;早期收缩变形引言收缩裂缝、温差裂缝等是建筑混凝土楼板裂缝的主要表现形式,其中收缩裂缝与预拌混凝土材料质量及配比之间具有直接联系。
在水泥水化、硬化过程中,混凝土强度以及弹性模量增强的同时,在空隙中水含量减少的情况下,其体积会产生相应的减缩或收缩。
依据相关研究成果,混凝土中的水泥石承受的拉应力会随着龄期增长而增长,当水泥石抗拉强度无法承受拉应力时,收缩裂缝也就随之产生。
作为混凝土固有物理性质,仅能通过技术手段缩小收缩幅度,而无法将其完全消除。
现阶段国内外技术界对减水剂与预拌混凝土早期收缩方面的研究成果相对较少,难以为预拌混凝土生产中减水剂调配提供参考意见。
鉴于此,本文通过设计试验的形式,对高效减水剂对预拌混凝土早期收缩变形的影响进行分析。
一、预拌混凝土定义与特点预拌混凝土又称为商品混凝土,是指水、水泥、化学外加剂、矿物掺合料、粗细骨料按照一定的配合比,在搅拌站经计量、拌制后出售,并采用运输车,在规定的时间内运至使用地点的拌合物。
预拌混凝土是混凝土与现代化施工工艺相结合的高科技建材产品,可以分为:栗送混凝土、自密实混凝土、大流动性混凝土、高强混凝土和高性能混凝土等。
预拌混凝土是由专业的混凝土生产企业生产,这些企业大多配有先进的生产设备,使得混凝土制备过程计量精确、搅拌均匀、质量较高、有完善的质检系统、减少现场建筑材料堆放储存和制备、简化施工单位工作流程、降低成本。
混凝土受损的原因分析混凝土是一种常用的建筑材料,具有很强的耐久性和承载能力。
在使用过程中,混凝土可能会受到各种因素的影响而导致受损,严重影响建筑物的使用寿命和安全性。
深入了解混凝土受损的原因是非常重要的。
本文将从物理因素、化学因素、环境因素和施工质量等方面分析混凝土受损的原因。
一、物理因素1. 结构设计不合理:混凝土结构受到外部力的作用时,不合理的结构设计会导致混凝土的受损。
梁柱节点处的受力比较集中,如果设计不合理,可能导致混凝土的开裂和破坏。
2. 外部荷载:外部荷载是指风载、雪载、地震等自然力作用于建筑结构上的荷载。
当外部荷载超过混凝土结构的承载能力时,就会导致混凝土受损。
3. 温度变化:温度变化是混凝土受损的重要因素之一。
由于混凝土的热胀冷缩系数比较大,当温度发生变化时,可能导致混凝土产生裂缝和变形。
二、化学因素1. 碱骨料反应:碱骨料反应是一种常见的混凝土受损原因。
当混凝土中的骨料与水泥中的碱金属氧化物起化学反应时,会产生胶凝物质,导致混凝土膨胀,产生裂缝。
2. 氯盐侵蚀:氯盐是一种常见的混凝土腐蚀物质,当混凝土结构处于潮湿环境中时,氯盐会渗入混凝土内部,破坏混凝土的内部结构,导致混凝土受损。
3. 酸碱腐蚀:在一些特殊的环境中,如酸雨、工业废气等的侵蚀下,混凝土的PH值会发生变化,导致混凝土产生化学变化和腐蚀,使其受损。
三、环境因素1. 潮湿环境:混凝土结构在潮湿的环境中易受到侵蚀和渗透,导致混凝土内部结构疲劳、膨胀和产生裂缝,进而导致混凝土受损。
2. 气候变化:气候变化是混凝土受损的重要因素之一,例如温度变化、降雨、冰雪等都会对混凝土结构造成一定的影响,导致混凝土受损。
3. 水汽渗透:当水汽渗透到混凝土内部时,会促进混凝土内部的化学反应,导致混凝土内部结构受损,降低混凝土的强度和耐久性。
四、施工质量1. 混凝土配合比不合理:混凝土配合比不合理,如水灰比过大、水泥品种不合适等,都会导致混凝土的质量不达标,容易引起混凝土受损。
混凝土的抗弯性能及其影响因素一、前言混凝土作为一种广泛应用于工程领域的建筑材料,其抗弯性能是其重要的机械性能之一,对于保障建筑物的安全性和稳定性具有重要意义。
因此,深入研究混凝土的抗弯性能及其影响因素,对于工程实践和理论研究都有着重要的意义。
二、混凝土的抗弯性能混凝土在受到外力作用时,会发生弯曲变形,这种变形称为弯曲变形。
混凝土的抗弯性能是指,在外力作用下,混凝土抵抗弯曲变形的能力。
在弯曲时,混凝土顶部会受到压力,底部会受到拉力,因此,混凝土的抗弯性能还包括其抗拉性能。
1.抗弯强度混凝土的抗弯强度是指在外力作用下,混凝土发生弯曲时,混凝土的抵抗弯曲破坏的能力。
其计算公式为:f_b = \frac{3M}{2bh^2}其中,f_b为混凝土的抗弯强度,M为弯矩,b为截面宽度,h为截面高度。
混凝土的抗弯强度通常用MPa表示。
2.抗拉强度混凝土的抗拉强度是指在外力作用下,混凝土底部发生拉伸时,混凝土的抵抗拉伸破坏的能力。
其计算公式为:f_t = \frac{P}{A}其中,f_t为混凝土的抗拉强度,P为拉力,A为截面面积。
混凝土的抗拉强度通常用MPa表示。
3.抗弯韧性混凝土的抗弯韧性是指在外力作用下,混凝土发生弯曲变形时,混凝土的抵抗破坏的能力。
抗弯韧性是评价混凝土在弯曲变形过程中的变形能力和变形能力恢复能力的重要指标,它关系到混凝土的变形能力和变形能力恢复能力。
一般情况下,混凝土的抗弯韧性越高,其抗弯破坏时的裂缝数量和裂缝宽度就越小。
三、混凝土抗弯性能的影响因素混凝土的抗弯性能受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.混凝土材料本身的影响混凝土的原材料和配合比对混凝土的抗弯性能有着重要的影响。
其中,水灰比是影响混凝土抗弯性能的关键因素之一,水灰比过大会导致混凝土强度降低,从而影响混凝土的抗弯性能。
此外,混凝土中的骨料对混凝土的抗弯性能也有着重要的影响,骨料的强度和质量对混凝土的抗弯性能有着重要的影响。
混凝土长期变形原理及影响因素一、前言混凝土是一种在建筑领域广泛应用的材料,其强度和刚度在使用初期是稳定的,但随着时间的推移,混凝土可能会发生长期变形,这种变形会对结构的安全性和稳定性产生重要影响,因此深入研究混凝土长期变形的原理及影响因素具有重要的理论和实践意义。
二、混凝土长期变形原理混凝土长期变形是指混凝土在受到荷载作用后,随着时间的推移,由于内部结构的变化而产生的变形。
混凝土长期变形的原理可以从以下几个方面进行分析:1.水泥胶体的收缩变形混凝土中的水泥胶体在干燥后会发生收缩变形,这种收缩变形会导致混凝土的体积缩小,在长时间的受荷作用下,会产生一定的变形。
2.水分迁移引起的变形混凝土中的水分会随着时间的推移而发生迁移,这种迁移会导致混凝土内部的温度和湿度发生变化,从而引起混凝土的变形。
3.材料本身的蠕变变形混凝土在长时间的受荷作用下,会产生材料本身的蠕变变形,这种变形是由于混凝土内部的微观结构发生改变所导致的。
4.混凝土的干缩变形混凝土在干燥过程中会发生干缩变形,这种变形也会随着时间的推移而产生一定的变形。
以上几个方面是导致混凝土长期变形的主要原理,可以看出,混凝土长期变形是由多种因素共同作用所导致的。
三、混凝土长期变形的影响因素混凝土长期变形的影响因素主要包括以下几个方面:1.混凝土强度混凝土的强度是影响混凝土长期变形的重要因素之一,强度越高的混凝土,其长期变形也越小。
2.荷载水平混凝土长期变形的大小还与荷载水平有关,荷载越大,混凝土长期变形也越大。
3.荷载时间荷载时间是影响混凝土长期变形的重要因素之一,荷载时间越长,混凝土长期变形也越大。
4.环境温度和湿度混凝土长期变形还与环境温度和湿度有关,环境温度和湿度越高,混凝土长期变形也越大。
5.混凝土配合比混凝土配合比的不同也会对混凝土长期变形产生影响,配合比合理的混凝土,其长期变形相对较小。
6.混凝土的龄期混凝土的龄期也是影响混凝土长期变形的重要因素之一,新拌混凝土的长期变形相对较大,而龄期较长的混凝土的长期变形相对较小。
混凝土早期变形(自收缩、塑性收缩)的基本特征及影响因素
(1)塑性收缩机理及影响因素。
在混凝土浇筑数小时后,其表面开始沉降,常出现水平的小裂缝,这种在塑性阶段出现的体积收缩常称为塑性收缩。
塑性收缩开裂在路面和平板的水平面最普遍,水在这些面上有可能快速蒸发,裂缝出现将破坏表面完整性,降低耐久性。
机理:塑性收缩只要是由于两个方面的作用:一方面,混凝土浇筑密实后,由于混凝土原材料存在的密度、质量、形状等差异,在重力作用下必然要出现粗大的骨料下沉和密度较小的水上浮,即沉降和泌水同哦你是进行,对于大水灰比或明显泌水的混凝土,上表面的水分蒸发后,混凝土的体积比发生沉降和泌水前的体积有所减少;另一方面,但混凝土表面失水速率大于从混凝土内部泌出速率时,在混凝土的表面及一定深度内就会出现毛细孔,就会出现凹月面,根据Young 方程,混凝土就会受到很大的附加压力,又由于此时混凝土尚未硬化,弹性模量很低,因此开始出现塑性收缩。
同时若混凝土表面的抗拉强度低于限制收缩导致的拉应力时,开始出现塑性收缩。
影响因素:导致塑性收缩的原因很多,包括泌水或沉降、基础或模板或骨料吸水、水分的快速蒸发、水泥浆体积的减小、模板的肿胀或沉陷等。
(2)自收缩及影响因素。
如果在养护期间除了拌合时所加的水之外没有补充水分,即使没有水分向四周散失,混凝土也将开始内部干燥,因为水分被水化所消耗。
然而,体积收缩只有在低w/c(﹤0.3)的混凝土中出现,而且由于掺入活性火山灰(如硅灰)而增大。
该现象称为自干燥并以自收缩(也称为化学收缩)的形式出现。
自干燥产生的所有结果常被形成的钙矾石或游离MgO水化引起的膨胀所掩盖。
影响因素:
(1)水泥:水泥水化是混凝土产生自收缩的最根本原因,水泥水化产生化学减缩,而水化反应消耗水分产生白干燥收缩。
水泥熟料中各矿物水化反应时引
起的减缩各不相同,一般从大到小排序为:C
3A,C
3
S,C
2
S。
水泥细度越细,化学
活性越高,水化速率越快,水化程度越高,水泥的自收缩越大.
(2)矿物掺和料:一般硅灰掺量越大,自收缩越大;由于掺入硅灰后,提高了水泥水化程度,使水化产物数量增加,混凝土中孔隙细化,因此掺入硅灰后不但增加了混凝土的干燥收缩,也大大增加了混凝土的自收缩。
当矿渣粉细度小于400m2/kg时,对减小混凝土自收缩有利,随矿渣掺量的增大,自收缩减小;但当细度大于400m2/kg时,矿渣活性明显提高,引起自收缩增大,混凝土自收缩随其掺量的增大而增大;当掺量大于75%时,自收缩因胶凝材料活性减低而使得混凝土自收缩减小;粉煤灰、石灰石粉、憎水石英粉,随其掺量的增大,混凝土自收缩减小。
(3)胶凝材料含量:单位体积水泥用量加大,既增加了混凝土中产生自收缩的水泥石部分,又相应的减少了混凝土中限制收缩作用的骨料部分,因此单位体积水泥用量越多,混凝土各龄期的自收缩就越大,且自收缩的增加大于水泥用量的增加幅度。
(4)水胶比:混凝土自收缩随水胶比的减小和水泥石微结构的致密而增加。
(5)养护条件:养护温度对自收缩的影响规律如下:①不掺矿物掺和料的
普通混凝土在较高的环境温度下,自收缩值较低;②当普通混凝土中掺加比表面积为800m2/kg的磨细矿渣时,较高温度下的早期自收缩应变发展很快,而后期的自收缩应变要低于低温下的自收缩值;③当普通混凝土中掺加硅灰时,较高的环境温度将导致较高的自收缩值。
40℃下自收缩在1周时就达到稳定状态,而15℃下自收缩随龄期稳步增长,到1个月后才达到稳定状态。
充分水养护对减小高性能混凝土的自收缩非常有用,水养护不仅影响混凝土的自收缩,同样影响混凝土的力学性能与耐久性,充分的水养护对保证水分渗透是有益的。
(3)温度变形
温度变形主要是指混凝土浇筑后随着水泥水化放热而开始出现膨胀,峰温后的降温过程中产生的收缩。
温度收缩又称冷缩,实际指的是混凝土随温度变化而发生的体积变化。
影响温度变形的因素对混凝土性能影响最大的温度变形主要是温度下降时产生的收缩变形。
1)水泥品种与用量:水泥品种与用量决定着水泥水化期的水化热。
2)骨料的种类:混凝土作为多孔的材料,其热膨胀性不仅取决于水泥石和骨料,而且还取决于孔隙中的含水状态。
3)浇筑温度:浇筑温度越低,达到峰温的时间越长,混凝土的结构发展越成熟,降温出现不利情况带来开裂的几率越小。
4)养护:养护对大体积混凝土温度变形问题最为重要,大体积混凝土温度开裂在很大程度上取决于养护,假如大体积混凝土能够整体均匀的升温或降温,就不会出现温度开裂问题。
5)约束度:混凝土的构件若能够自由移动,混凝土内部不会产生和温度变化相关的应力。