复合水泥浆体干燥 收缩与孔结构

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1、绪论1.1研究的背景的意义1.1.1大掺量矿物掺合料高性能水泥基复合材料的发展由来本世纪以来，人口剧增、资源不足、环境污染、生态破坏等问题日益突出，成为全球性的重大问题。严重阻碍了全球经济的发展和人民生活质量的提高，继而威胁着全人类的未来和生存的发展。在这种严峻的形势下，全球专家一致呼吁，必须寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的、既能满足当代人的需求而又不对后代人需能力构成危害的可持展的道路。发展绿色高性能混凝土，大量应用工业废渣，进而发展以矿物掺合料为主体的高性能水泥基复合材料正是响应了这种需求降习。由于这种材料较少使用熟料而最大限度地利用工

2、业废渣，大大减小了由于生产传统水泥带来的环境污染，节土地资源，缓解了工业废渣的不断排放而给环境造成的日益加剧的沉重负担，而且大大提高了混凝土的耐久性，增加了结构工程的使用寿命。因此，大掺量矿物掺合料混凝土在工程实践中正显示出其强大的生命力!1.1.2收缩引起的开裂已经成为当代混凝土工程界触目惊心的普遍现象裂缝尤其是早期变形裂缝问题已经成为当代混凝土结构工程的普遍问题，其普遍性和严重性远远超过了上个世纪的混凝土结构。发达国家大多经历了经济高速增长和大规模快速兴建的过程，由此而总结了许多经验教训。以美国为例，通过对20世纪建造的一系列工程大量的现场调查结果显

3、示[8,9]:(1)30年代后由于提高了水泥和混凝土的强度，导致了相应的混凝土结构物破坏现象加剧。(2)硅酸盐水泥的C3S含量和细度逐渐提高致使其早期强度发展迅速，加大水泥用量配制高早强混凝土与以前的混凝土相比，由于徐变小、温度收缩和干缩大以及弹性模量高，更容易出现裂缝。(3)暴露在恶劣环境下的混凝土结构物开裂与破坏失效之间关系非常密切。(4)即使施工水平很高，混凝土在未成熟时就发生早期破坏也再所难免，说明当前的混凝土规范中关于耐久性的种种规定可能不合理。(5)考虑实际工程结构物的使用寿命，应慎用试验室关于混凝土耐久性的试验结论，因为混凝土的开裂行为在很

4、大程度上决定于试件尺寸、养护制度和环境条件。试验室试件较小并且可以不考虑尺寸改变的问题，试验室用水化反应快的水泥精心制备的混凝土渗透性很小，而同样的混凝土用于实际工程，暴露在频繁的干湿和冷热甚至冻融循环条件下，不一定具备相同的寿命。在同等条件下，大掺量粉煤灰或矿渣的混凝土由于工地养护不足，也会出现开裂和破坏现象，而养护充分的试件在试验中进行测试时当然显示出优良的抗渗性。随着我国改革开放的不断深入和城市化进程的加快，社会及科技迅猛发展，为适应经济高速发展的需要，高层和超高层建筑公路不断兴起;高速公路已在全国范围内大规模兴建并将持续相当长的时间;跨越大江、大

5、河、高山、深谷、海峡的大跨与超大跨桥梁、隧道的建造也与日俱增;随着人类生活与生产活动面向海洋开拓，海洋石油平台、海底隧道也正在或将在浅海和深海建造，大型基础设施建设速度和力度日益加大，土木工程行业迎来了前所未有的二十一世纪的春天。为了满足适应经济发展的迅猛需求，各种传统材料的不断更新、新材料的不断涌现以及施工技术的不断改进促进了混凝土相关技术的跟进，使得混凝土这种最大宗的建筑材料一直是以及时和有效的方式满足住房和基础设施的需求。然而，这种大规模、高速度建造的工程实践经验告诉我们，尽管工程师和研究人员大多能接受裂缝在混凝土结构工程中存在的合理性，但是一个摆

6、在面前而让人无法接受的问题就是:采用先进的混凝土配制技术、施工技术所建造的新的结构工程，正在以更加普遍的比率和更快的速度开裂，严重危害了工程结构的耐久性和服役寿命。为了满足早期较高的强度水平，同时赢得高速施工的时间效益，工程界越来越倾向于采用高早强水泥及其混凝土拌合物。自80年代初起，高效减水剂和活性火山灰矿物掺合料，使配制低水胶比、大流动度的高强高性能混凝土成为可能。滑模摊铺施工技术推广应用于工程实际大大缩短了施工时间，提高了施工效率。上述技术的发展为仍然以强度为驱动的工程界赢得了宝贵的施工时间，促进了建筑业的飞速发展。现今的工程界混凝土浇筑7d甚至3

7、d就开始预应力张拉，高层建筑以d5一7d/层的施工速度进行，都已经是不足为奇的景象。然而所遭遇的一个严重的问题是:许多新结构的施工操作与以往保持一致，却出现比以往高得多的劣化速度，尤其是早期收缩开裂的现象在不断增多，刚刚兴建的混凝土结构甚至在早期未曾拆模即出现贯穿裂缝。这意味着混凝土结构过早开裂的现象还将以很高的速度不断延续。