混凝土的收缩有哪几种?以及各自产生的原因是什么?

混凝土的收缩主要有干燥收缩、温度收缩、自收缩、沉缩、碳化收缩、化学收缩等。

(1)沉缩也叫塑性收缩,混凝土拌和物刚成型后尚未凝结硬化前产生,这时混凝土几乎没有强度或强度很小,表面混凝土因失水造成毛细管中产生较大的负压使混凝土体积急剧收缩。其收缩值较大,约为1%左右。环境温度、相对湿度及风速对塑性收缩影响极大。

(2)干燥收缩是混凝土在未饱和空气中由于失去毛细水与凝胶水所引起的体积缩小,又称物理收缩。当相对湿度低于100%,混凝土干缩即开始,在干燥的空气中,收缩会持续进行,对于普通混凝土,28d收缩值约为完全收缩值的40%,90d完成收缩的60%左右,180d完成收缩约70%,1年完成收缩平均值为75%,完全收缩的时间长达20年。完全干缩值为10000微应变(1微应变=0.01mm/m)。影响收缩的主要因素是骨料的品种和用量,当骨料品种一定时,骨料用量越大,干缩越小,当胶凝材料不变时,水灰比越大,干缩也越大。

(3)温度收缩是混凝土材料随温度变化而发生的热胀冷缩,混凝土的温度膨胀系数为1×10-5,即温度变化1℃,每米膨胀或收缩0.01mm。

(4)自收缩与干燥收缩一样是由于水的迁移而引起,但它不是由于水分向外蒸发散失,而是在与外界无水分交换情况下因水泥水化消耗浆体内部自身的水分造成凝胶孔的液面下降,混凝土体的相对湿度降低,体积减少。自收缩不同于化学收缩,但由于化学收缩引起。水灰比的变化对干燥收缩和自收缩的影响正好相反,水灰比减小,自收缩增大。自收缩从混凝土初凝就开始产生,在1d内发展最快,3d以后减慢,以后就发展得缓慢了。3d自收缩约100~270微应变,胶凝材料活性越大,水灰比越低,则自收缩越大。

(5)化学收缩是混凝土终凝后在密闭条件下水分不蒸发时由于水泥水化所引起的体积变化,是化学结合水与水泥的化合结果,它与外界湿度变化无关。温度高、水泥用量较大及水泥细度较细时其值趋于增大,一般为0.4×10-4~1×10-4。化学收缩可能是正的变形,也可能是负的变形(膨胀),普通硅酸盐水泥及大坝水泥混凝土的化学收缩是正的变形,而矿渣水泥混凝土的化学收缩是负的变形,即膨胀变形,掺粉煤灰混凝土的化学收缩也是膨胀变形。

(6)碳化收缩是由于空气中二氧化碳的作用而引起的体积缩小,空气相对湿度为50%~75%的情况下碳化最激烈,碳化收缩也最显著。


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