高性能混凝土防裂技术的研究

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1、高性能混凝土防裂技术的研究姓名：牛志鹏郑州大学土木工程学院摘要：对高性能混凝土产生裂缝的原因进行分析，得出温度收缩是造成高性能混凝土裂缝的主要原因，其次是混凝土自收缩，而干缩对高性能混凝土早期裂缝的影响可以忽略不计，在此基础上探讨了冷缩补偿、内养护、控制混凝土含碱量、纤维增强技术．从设计方面提出了复合放裂的技术措施。关键词：高性能混凝土；裂缝；冷缩补偿；纤维增强Abstract：Cracksofhigh-performanceconcreteanalysisofthereasonscometotemperatureshrinkageismai

2、nlycausedbyhigh-performanceconcretecracks,followedbyautogenousshrinkageofconcrete,whiletheshrinkagecracksontheearlyeffectsofhigh-performanceconcreteisnegligible,onthisbasis,discussestheshrinkagecompensation,withintheconservation,controltheamountofconcretealkali,fiber-enhanc

3、ingtechnology.Fromthedesignputforwardacomplexoftechnicalmeasuresputcrack.．Keywords：highperformanceconcrete；cracking；coldshrinkagecompensation；fiberreinforcing引言混凝土的裂缝是混凝土工程质量控制的一个关键点，是影响结构使用功能、外观质量和耐久性的重要因素。半个世纪以来，人们在混凝土的裂缝控制方面进行了大量研究工作，积累了许多成功的宝贵经验，但是近年来，随着结构设计对混凝土材料本身性能的高

4、要求，混凝土裂缝问题越发严重。高性能混凝土早期体积稳定性差的原因是什么？高性能混凝土容易开裂的原因何在？这些问题，导致混凝土结构渗漏、钢筋锈蚀、强度降低，进而削弱其耐久性，容易造成其结构物破坏及坍塌的危险，严重影响建筑物的安全性与使用寿命。带着上述问题来对高性能混凝土出现裂缝的原因进行了分析，同时提出了一些控制裂缝的措施。l高性能混凝土结构裂缝主要成因1.1自干燥与自收缩混凝土自收缩是指混凝土在恒温绝湿条件下，由于水泥水化作用引起的混凝土宏观体积减少的现象。它不包含温度变化、湿度变化、外力或外部约束及介质的侵入等引起的体积变化；它也不同于化学

5、减缩，即未水化的水泥与水发生化学反应时，生成物的体积小于前两者总和的现象。化学减缩并不引起混凝土宏观体积的变化．仅仅增加了孔隙的体积。体积变化可以通过水化反应方程式根据反应物与生成物的质量和比重计算获得。自收缩发生在整个混凝土中（三维）。混凝土因干燥产生体积变化的同时发生自收缩。混凝土自收缩的产生主要是由于水泥硬化体空隙中的相对湿度低，发生自干燥。胶凝材料反应活性越高，自收缩越大。由于测试技术方面的原因，混凝土自收缩很难准确测定。另外，在测定混凝土总收缩值时。试件于水化初期在水中养护，大部分自收缩已经完成，因而测试结果所反映的主要是干缩值。事

6、实上，混凝土自收缩值可达到甚至超过干燥收缩值。自收缩与水／灰（胶）比有关，水灰（胶）比越低，自收缩越大。因而，高强混凝土往往比普通混凝土开裂的几率大。1.2冷缩水泥水化过程中放出大量的热量，主要集中在浇筑后的前7d内。一般每克水泥放出502J的热量，混凝土内部和表面的散热条件不同，因而使混凝土内部温度较外部高，形成较大温度差，造成温度应力。当温度应力超过混凝土的内外约束应力（包括混凝土抗拉强度）时，就会产生裂缝，即为冷缩裂缝。2整体防裂2.1冷缩补偿在夏秋季节，当使用较多量的高等级水泥浇筑时，混凝土平均最高温度可达60℃以上；对于大体积混凝土

7、，平均最高温度甚至可达80℃。温差是冷缩之源。当气温由热转凉，由于散热和气温降低，冷缩常成为开裂的主要原因。除干旱地区外，大气中混凝土干缩率一般为5-10×104；地下部分湿度变化较小，干缩率约为3-5×104。而冷缩现象往往大于干缩现象，应采取联合补偿并以冷缩为主。可通过降低原材料温度保证较低的浇筑初温：选用水化热较低的水泥；减少水泥用量，以适量微细活性材料置换水泥；尽量控制混凝土降温速率在1-1.5℃／d：采取措施降低混凝土最高平均温度，从而减小混凝土冷缩值。在地下工程中还可通过设法提高环境最低温度或平均温度以减少温差。蓄热养护对预防冷缩

8、也有益。补偿收缩混凝土的变形是限制条件下的变形，除局部(如保护层)不受限制或受到极小限制外，补偿收缩混凝土的膨胀与收缩，都是限制膨胀与限制收缩，没有自由膨胀与自由收