高强混凝土结构裂缝防治技术研究

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发布时间：2021-09-15

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高强混凝土结构裂缝防治技术研究
雪
昌
Study on Crack Prevention and Treatment Technology in High Strength 刘敏。邓宏 Concrete 雪
摘要：通过对高强混凝土收缩裂缝产生机理的研究掌握高强混凝土收缩裂缝特点。该文结合工程实际．提出针对高强混凝土收缩裂缝防治的有效
措施。并用通过试验对其中部分措施的有效性予以证明，为从源头上解决高强混凝土收缩裂缝问题提供参考。
关键词：高强混凝土；收缩裂缝；防治措施；弯月面体系；毛细管压力；膨胀剂HCSA
中图分类号：TU528．31 文献标识码：A 文章编号：1671—9107(2014)08—0047—03
Abstract：Features ofcontraction crack in high strength concrete can be mastered through study on its occulTence mechanism．Based on engineering prac—
tice．effective measures of contraction crack prevention in high strength concrete are put forward with experiments done to prove the eficiency of the
measures．It provides some references for similar problems．
Key words：high strength concrete；contraction crack；prevention and treatment measures；meniscus system；capillary pressure；expansive agent HCSA
0引言
高强混凝土可以有效减小截面尺寸、减轻自重．在高层结
构、高耸结构、大跨度结构的建设中得到广泛应用。但由于高
强混凝土具有低水灰比、高效减水剂和矿物掺合料等特征．在
实际：I 程中容易因为收缩而产生裂缝。裂缝的存在和扩展．除
使得相应部位构件的承载力受到一定程度的削弱．还会引起
渗漏、保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度降低等，
甚至危害建筑物的正常运行或缩短建筑物的使用寿命。收缩
裂缝问题已成为长期困扰建筑工程技术人员的技术难题和高
强混凝土进一步应用的一个障碍
本文通过对高强混凝土收缩裂缝产生机理的系统研究．
并结合实际工程．提出方便易用的高强混凝土收缩裂缝防治
措施
1高强混凝土收缩裂缝特点
混凝土的收缩大致可分为：塑性、自生、化学、干燥、温度
和碳化六种
1．1塑性收缩
在干燥或炎热的气候条件下．混凝土在浇筑后几个小时
内．当泌水到达混凝土表面的速率小于混凝土水分蒸发速率
时．靠近混凝土表面的粒子之间的水将形成复杂的弯月面体
系(如图1所示)。由Laplace方程可得毛细管压力，
Pc=~(I／Rl+1／R2) (1)
式中：盯为液体表面张力，R。和R 为液体表面曲线半径。
收稿日期：2014—04—07
作者简介：刘敏(1977一)，男，湖南冷水江人，研究生，高级工程师，主
要从事建筑施工技术工作。
— — — — — — — — 卜Pc - ——————一
图1毛细管压力简图
通常情况下．高强混凝土的水灰比很低．自由水分也较
少．混凝土内的水分很难及时补充表面蒸发的水分，导致在靠
近高强混凝土表面的粒子之间很容易且很早就形成弯月面体
系。由此产生的毛细管压力促使混凝土颗粒相互靠近。由于混
凝土本身的约束作用．此时即会在混凝土内产生由塑性收缩
引起的拉应力。在实际工程中这一拉应力容易引起表面开裂。
1．2自生收缩
和塑性收缩类似．根本原因还是在于水分减少形成弯月
面产生毛细管压力，在混凝土中形成拉应力。不同之处在于，
自生收缩的水分减少不是因为蒸发。自生收缩的特点在于它
并不与外界产生温度或水分的交换．而是因为自身水泥水化
反应消耗了混凝土拌合时自带的水分ll】高强混凝土水灰比
小．自带水分更少．因此产生自生收缩裂缝的问题也就更严
重。
1．3化学收缩
混凝土化学收缩主要是由水泥的水化引起。而高强混凝
土的水化程度因为水胶比低的关系受到相应的制约．所以其
化学收缩量小于普通混凝土的化学收缩量
1．4干燥收缩
事实上．干燥收缩并不是高强混凝土产生收缩裂缝的主
要原因。这是因为高强混凝土的水灰比一般较低，其水化后的
孔隙率低，很多水泥颗粒都没来得及水化，混凝土比较密实