混凝土的收縮有哪幾種?以及各自產生的原因是什麼?

混凝土的收縮主要有乾燥收縮、溫度收縮、自收縮、沉縮、碳化收縮、化學收縮等。

(1)沉縮也叫塑性收縮,混凝土拌和物剛成型後尚未凝結硬化前產生,這時混凝土幾乎沒有強度或強度很小,表面混凝土因失水造成毛細管中產生較大的負壓使混凝土體積急劇收縮。其收縮值較大,約為1%左右。環境溫度、相對溼度及風速對塑性收縮影響極大。

(2)乾燥收縮是混凝土在未飽和空氣中由於失去毛細水與凝膠水所引起的體積縮小,又稱物理收縮。當相對溼度低於100%,混凝土幹縮即開始,在乾燥的空氣中,收縮會持續進行,對於普通混凝土,28d收縮值約為完全收縮值的40%,90d完成收縮的60%左右,180d完成收縮約70%,1年完成收縮平均值為75%,完全收縮的時間長達20年。完全乾縮值為10000微應變(1微應變=0.01mm/m)。影響收縮的主要因素是骨料的品種和用量,當骨料品種一定時,骨料用量越大,幹縮越小,當膠凝材料不變時,水灰比越大,幹縮也越大。

(3)溫度收縮是混凝土材料隨溫度變化而發生的熱脹冷縮,混凝土的溫度膨脹係數為1×10-5,即溫度變化1℃,每米膨脹或收縮0.01mm。

(4)自收縮與乾燥收縮一樣是由於水的遷移而引起,但它不是由於水分向外蒸發散失,而是在與外界無水分交換情況下因水泥水化消耗漿體內部自身的水分造成凝膠孔的液麵下降,混凝土體的相對溼度降低,體積減少。自收縮不同於化學收縮,但由於化學收縮引起。水灰比的變化對乾燥收縮和自收縮的影響正好相反,水灰比減小,自收縮增大。自收縮從混凝土初凝就開始產生,在1d內發展最快,3d以後減慢,以後就發展得緩慢了。3d自收縮約100~270微應變,膠凝材料活性越大,水灰比越低,則自收縮越大。

(5)化學收縮是混凝土終凝後在密閉條件下水分不蒸發時由於水泥水化所引起的體積變化,是化學結合水與水泥的化合結果,它與外界溼度變化無關。溫度高、水泥用量較大及水泥細度較細時其值趨於增大,一般為0.4×10-4~1×10-4。化學收縮可能是正的變形,也可能是負的變形(膨脹),普通硅酸鹽水泥及大壩水泥混凝土的化學收縮是正的變形,而礦渣水泥混凝土的化學收縮是負的變形,即膨脹變形,摻粉煤灰混凝土的化學收縮也是膨脹變形。

(6)碳化收縮是由於空氣中二氧化碳的作用而引起的體積縮小,空氣相對溼度為50%~75%的情況下碳化最激烈,碳化收縮也最顯著。


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