什么是混凝土收缩?
混凝土收缩是由于含水率的变化或化学反应引起的混凝土长度或体积的减少。所有的混凝土都经历收缩,在混凝土中有四种收缩:干燥收缩,化学收缩,塑性收缩和自收缩。
干燥收缩是大多数混凝土中的显着收缩机制。在混凝土干燥的情况下,在干燥收缩过程中丢失的水分蒸发到环境中,如果没有正确管理,它可以导致宽带开口,从内部应力和平板卷曲开裂。
常见的误解:水与水泥的比例
当试图限制干燥收缩时,一个常见的误解是,必须指定低水胶比(w/c)来控制收缩。需要注意的是,水胶比是一个“比”,它的分子和分母有许多组合,仍然满足规定的比。表1说明了这一点。限制水胶比并不限制混合物的收缩。
表1,0.45 W/C的示例组合
| 水泥 | 水 |
| 500. | 225. |
| 600 | 270 |
| 700 | 315 |
| 800 | 360 |
| 900 | 405 |
| 1000 | 450 |
关于干燥收缩的真相
混凝土的两大主要成分是集料和膏体。在膏体中发生收缩,骨料通常被认为是体积稳定的。这就是为什么通过设计膏体与骨料的体积比而不是水胶凝比可以最有效地管理干燥收缩。
从上图可以看出,降低水胶比可能对降低收缩率没有影响。然而,如果浆料的量减少,收缩可以显著减少。
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在塑性和硬化状态下,膏体的含量会影响混凝土的许多性能。需要足够的糊状物来帮助混合、放置和完成任何混凝土。使混合料按需发挥作用所需的膏体含量在很大程度上取决于混合料中的集料。有许多方法来设计混合料来限制膏体含量和保持混合料的性能。应当认识到,指定使用的膏体含量或集料将极大地限制混凝土设计者开发可用原材料混合料的能力。
解决干燥收缩的规格
水胶比直接影响与混凝土强度和耐久性相关的性能,但对收缩的影响较小。如果收缩是一个问题,考虑使用低收缩混凝土或收缩补偿外加剂。根据ASTM C157“硬化水硬性水泥砂浆和混凝土长度变化的标准试验方法”规定最大28天长度变化是最有效的。在28日龄时,典型混凝土的长度由于收缩约0.06%或更大而发生变化。根据ACI 360,“板级设计”,低收缩混合物的长度变化是0.052%或更少。规范通常要求28天的收缩率低于0.04%,以减少缩孔相关缺陷的风险。
请记住,混凝土施工有很多方面,指定配合比设计的一个特性是不足以让楼板或其他结构达到预期的性能。了解混凝土的基本原理,如收缩,并正确地执行许多步骤,在混凝土结构的建设可以在很长的一段时间内完成一个项目和实现预期的性能。
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