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影响混凝土自收缩的因素

更新时间:2018-10-09 16:43:35点击次数:256次

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自收缩是混凝土硬化后水泥继续水化,外界水分得不到补充或外界水分补充速率小于水泥水化速率引起的体积减缩。影响混凝土自收缩的因素主要有水泥、矿物掺合料、水灰比和骨料。


1.水泥的性质

自收缩的根源是水泥水化,因此水泥水泥的水化速率、水化结合水量是影响自收缩大小的关键。水泥矿物组成中,C3A的水化速率最快,结合水含量也最高,其次为C4AFC3S,而C2S水化影响最小。因此,在其他条件相同的情况下,水泥中C3AC4AF含量越高自收缩也就越大,C2S含量高自收缩小。水泥越细,比表面积越大,水化速率快,结合水多,自收缩也相应增大。


2.水灰比

水灰比是自收缩大小的重要影响因素,混凝土用水量的大小直接受水灰比影响,水灰比越大,自收缩越小,且在总的收缩中所占比重也越小。


3.矿物掺合料

矿物掺合料的组成、活性和细度与混凝土自收缩大小有密切关系,不同掺合料对自收缩的影响不同。硅灰是超细活性掺合料,其加速了水泥水化反应,使得混凝土活性增大,并使混凝土结构更为密实,所以硅灰掺量越大,自收缩越大。

矿渣对自收缩的影响目前还存在较多分歧,一般认为当矿渣比表面积小于400m2/kg时,对减小混凝土自收缩有利,随矿渣掺量的增大,自收缩减小当比表面积大于400m2/kg时,矿渣活性明显提高,随其掺量的增大而自收缩增大,但当掺量大于75%时,自收缩因胶凝材料活性减低而使混凝土自收缩减小。

粉煤灰虽然是活性混合材料,但是在水泥浆体系中的水化非常缓慢,因此在相同的水胶比条件下,用粉煤灰替代部分水泥,相当于增大早期有效水灰比,因而粉煤灰可降低混凝土内部的早期自干燥速度,显著降低早期自收缩后期粉煤灰的继续水化使水泥石内部自干燥程度提高,然而此时混凝土已有较高的弹性模量和很低的自徐变系数,因此相同自干燥程度下产生的自收缩与早期相比小得多。粉煤灰的这种作用可称为“能量滞后释放效应”。

 

4.粗细骨料

混凝土中,骨料起着骨架的作用,抑制水泥石的收缩。一方面骨料的增加相对来说降低了浆体用量,另一方面自收缩引起的骨料弹性变形释放了收缩变形所形成的拉应力,借此抑制了水泥浆的自收缩。