混凝土硬化初期的收缩变形试验研究

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发布时间：2021-09-25

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混凝土硬化初期的收缩变形试验研究
蔡传国
(解放军理工大学，江苏南京 210007)
摘要：混凝土硬化初期出现的微裂纹容易扩展合并成为宏观裂纹，从而影响工程质量。为分析早期裂纹的成因，采用内埋式应变计对
不同强度的混凝土试块进行收缩应变测量，使用半导体应变片改进商品应变计的测量精度。数据结果显示，早期裂纹的主要形成因素并
非如人们通常判断的那样是表面失水导致，在终凝以后的～周时间内，混凝土以近似均匀的速度收缩，由此可推断，水泥水化过程中的体
积收缩才是混凝土早期裂纹的主因。若根据试验数据有针对性的采取止裂措施，混凝土初期裂纹的防治将建立在更科学合理的基础上。
关键词：收缩应变；半导体应变计；水灰比
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)08—0057—02
Experim ent about the shrink of concrete in earlier setting
CAIChuan-guo
(PLA University ofScience and Technology，Nanjing 210007，China)
Abstract： M icrocosm ic crackle ofconcrete which appear in earlier setting spreads into cracking always，and effects structure quality．For search—
ingthe causeofcrackle，writermeasurethe shrinkofconcretetest cubesthatpossessdifferentintensitywith buriedgauge，andimprovedthepreei
sion of gauge with sem iconductor gage．The data discovers that cause of initial crackle not is surface lose water th at been regarded com mon． Con．
crete shrinks even within one week after final setting．That concrete shrink is cause of crackle been inproved． If taking suitable measure，cracking
could be avoided better．
Key w ords： shrink strain；semiconductor gage；water cement ratio
0 引言
在混凝土结构施工中，早期裂纹是困扰施工的一大难题。
所谓早期裂纹是指混凝土初凝之后逐渐出现的肉眼可见收缩
小裂纹以及拆模前后由小裂纹合并发展而成的较大裂纹。大多
数危害工程质量的后期裂纹，都是由这些早期裂纹继续扩展而
形成的，尤其是在建筑结构的楼板、墙板、地下室的外墙以及其
它具有抗渗要求的部位，裂纹将导致渗水，进一步引起钢筋腐
蚀而降低结构寿命。
关于早期裂纹的成因，国内外学术讨论一直不断，涉及
水泥成分、混凝土强度等级、配合比、结构形式和养护条件诸多
因素。目前国内防止混凝土产生早期裂纹的措施主要集中在以
下四个方面：一是设计规范要求混凝土结构连续长度超过 50 rn，
必须设置后浇带，以保证收缩应变及时释放，此举避免了部分
裂纹的形成，但是不能彻底解决问题，工程中有许多早期裂纹
就发生在离后浇带很近的位置，这是与规范的理论基础相悖的；
二是按照工程具体条件合理调整混凝土原材料和配合比，这给
设计和施工都造成很大困难，众所周知，}昆凝土结构施工是一
定环境条件下的行为，不可能将所有影响因素都理想化，因此，
要在工程中完全避免微小裂纹是很难做到的；三是加强施工技
术管理，保证混凝土浇筑质量；四是在混凝土内掺加膨胀性材
料，以此补偿混凝土的收缩应变，或者添加纤维材料增强混凝
土抗裂性能。
收稿日期：201l_02-23
不难看出，以上各种措施的一个基本要求，就是对混凝土
收缩应变的量值要准确掌握，尤其是早期的收缩，然而国内目
前关于这一方面的工作较少见诸报道，本试验试图通过对混凝
土强化(硬化 )初期自身收缩应变数据的测试与分析，探索防止
微小裂纹产生与进一步扩展的有效途径，为最终解决裂纹危害
提供参考依据。
1 混凝土硬化初期的收缩应变测试
1．1 测试原理
混凝土硬化过程中微裂纹的产生与发展涉及因素众多，若
逐项分析则试验工作量巨大。分析混凝土硬化过程可以确定，
前述诸因素的参数波动，都会影响混凝土强度指标，因此，相同
原材料背景下不同配合比试件所呈现出的收缩应变的数据变
化，或许能从一个角度揭示微裂纹成因。
1．2 试件制备
为了能够尽量消除边界效应，并与现有规范比较，试件采
用混凝土标准试件的截面尺寸，但加大应变测量方向的尺度，即
150mmxl50mmx300 rrLrn，每组三件，同时制作 150mmxl50nll~X
150 rulYl的标准试件一组供校核混凝土强度。制作方法执行
GB 5010---2010，所不同的是制作中在试块中埋置经我们改进的
混凝土内埋式应变测试计，如图 1所示，该应变计的应变感应
部分改为半导体应变片组成的桥路，其 K=150，测量标距可调
整到 150 mm，与混凝土的黏结面亦经糙化处理。