混凝土收缩性能的若干问题研究

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发布时间：2021-09-22

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混凝土收缩性能的若干问题研究
冯仲伟a，李林香，谢永江b
(中国铁道科学研究院a．科研处；b．铁道建筑研究所，北京100081)
摘要：研究了水灰比、水泥用量、含气量、粉煤灰掺量、矿渣粉掺量对混凝土收缩性能的影响，结果表明：当水灰比为0． 40-0．45时，单位立
方米水泥用量大于400kg时，含气量大于7．0％时，混凝土收缩量较大；混凝土收缩量随粉煤灰掺量的增加而减小
，当粉煤灰掺量为30％
时，收缩量最小；混凝土收缩量随矿渣粉掺量的增加而增大，但矿渣粉的掺量对混凝土收缩的影响较小。
关键词：混凝土；收缩；试验研究
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)04—0027—04
Experim ental research on the shrinkage properties of concrete
FENGZhong-weP,LILin-xiangb,XIE Yong-jiang
(a．DepartmentofResearch andDevelopment；b．InstituteofRailwayEngineering，ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijing100081，China)
Abstract： An experimental research is developed on the influences ofthe water cement ratio，cement content，
air content，fly ash content．furnace
slag content to shrinkage properties of concrete．The results show that when the water cement ratio of O．40～O．45．more than 400 kg cement
contents per cube concrete，an d more air content than 7．0％，the shrinkage ofconcrete is much higher；more fly ash contents
． 1ess shrink age ofcon—
crete，an dwhentheflyash contentiS 30％，the shrink age ofconcreteistheminimum ．Itis also showedthatthe shrink age ofconcreteincreasewith
the increase offurnace slag content，but the efect offurnace slag content on shrinkage ofconcrete iS less．
Key words： concrete；contraction；experimental study
0 引言
混凝土是当今土木工程中用量最大的建筑材料，随着混
凝土科学研究的不断进步，混凝土的各种性能也得到了极大
的提高，尤其是各种外加剂的使用和矿物掺合料的应用，使得
混凝土的性能得到了很大提升。但是，不论是普通混凝土，还
是高性能混凝土，混凝土的开裂始终是困扰工程界的一大难
题。混凝土裂缝的形成原因，主要有收缩、冻胀、化学侵蚀、钢
筋锈蚀、碱骨料反应及荷载作用等。随着混凝土技术的不断提
高，对于由冻胀、化学侵蚀、钢筋锈蚀、碱骨料反应及荷载作
用等裂缝的防治技术日渐成熟，但对于由收缩引起的混凝土
裂缝的防治仍需要进一步的深入研究。大量研究表明，80％
非荷载裂缝是由收缩造成的，可见收缩是混凝土开裂的最主
要因素。
混凝土收缩主要包括化学收缩、塑性收缩、自收缩、干燥收
缩和温度收缩等。化学收缩又称水化收缩，是由水泥水化和凝结
硬化而产生的自身体积缩减引起的。塑性收缩发生在硬化前的
塑性阶段，当混凝土中的水分蒸发速度超过泌水速度时，就会
引起塑性收缩。自收缩主要是由于随着水化的进行，毛细孔中的
水逐渐减少，形成弯月面，引起毛细压力，导致收缩。干燥收缩
指的是混凝土停止养护后，在不饱和的空气中失去内部毛细孔
水、凝胶孔水及吸附水而发生的长度或体积的减少。温度收缩主
要是指混凝土内部温度由于水泥水化反应而升高，最后又冷却
到环境温度时产生的收缩。对于不同类型的混凝土，上述混凝土
收稿日期：2011-10--05
的各种收缩所占密度不同，如根据宫泽伸君等的试验结果，水灰
比为0．4时自收缩占总收缩的40％，水灰比为0．3时自收缩占
50％，水灰比为0．17时，自收缩几乎占100％。在混凝土的凝结、
硬化和长期服役过程中，混凝土的上述各种收缩虽分别存在却
难于精确测量，为全面掌握不同因素变化条件下混凝土收缩性
能的总体变化，了解影响混凝土收缩性能的主要因素，本文采
用GB／T 50082(普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》
中的收缩试验方法(接触法)，系统研究了不同水灰比、含气量、
水泥用量、粉煤灰掺量、矿渣粉掺量变化条件下最长180 d龄期
混凝土的收缩性能。
1 试验方法
采用100 mmxlO0 mmx515 I／I1TI的棱柱体试件，试件预埋测
头。试件成型后带模养护1 d，拆模后送标准养护室养护，至3 d
龄期时从标准养护室取出，移入室温保持在(20+2)℃ 、相对湿
度保持在(60+5)％的恒温恒湿室测定其初始长度，此后分别按
1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180d的时间间隔(从移人恒温
恒湿室内开始计时)测量其变形读数。混凝土收缩率按式