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混凝土抗裂性

作者:admin     发布日期: 2020-04-22     二维码分享


混凝土抗裂性是指混凝土抵抗开裂的能力。混凝土的抗裂性能是一项综合性能,与抗拉强度、极限拉伸变形能力、抗拉弹性模量、自生体积变形、徐变、热学性能均有一定的关系。


由于混凝土抗拉强度远小于抗压强度,极限拉伸变形很小,在外力、温度变化、湿度变化等作用下,容易发生裂缝。混凝土和钢筋混凝土发生裂缝会影响建筑物的整体性、耐久性甚至安全和稳定。裂缝可分为应力裂缝、干缩裂缝和温度裂缝3类。在外力作用下,混凝土发生开裂,称为应力裂缝;混凝土在硬化及使用过程中,因含水量变化引起的裂缝,称干缩裂缝;混凝土因温度变化而热胀冷缩过程中,产生温度应力而引起的裂缝,称温度裂缝。(成都外加剂)为提高混凝土抵抗裂缝的能力,采用低热量水泥、各种外加剂,采取表面保温措施等。 

通常情况下,抗裂性好的混凝土应该具有较高的抗拉强度、较大的极限拉伸值、较低的弹性模量、较小的干缩值、较低的绝热温升值以及较小的温度变形系数和自身体积收缩变形小等性能。混凝土的抗裂性能受原材料、配合比、施工工艺、结构设计、运行条件等诸多因素的影响,为了提高混凝土的抗裂能力,通常是提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸值,降低混凝土的弹性模量及收缩变形等。但一般情况下,提高混凝土的强度会导致弹性模量的增大。为了提高混凝土的极限拉伸值而增加单位水泥用量可能导致混凝土干缩变形增大,而且热变形值也将增加。因此,改善混凝土抗裂性能的基本思路为:在**混凝土的强度基本不变的情况下,尽可能降低混凝土的弹性模量,提高混凝土的极限拉伸变形能力。实际上,混凝土属于不均质材料,其主要薄弱环节则为相对均质的骨料与水泥浆体之间的界面过渡区,(减水剂)尽管由于水泥水化产物可与骨料黏结在一起,但其黏结强度仍相对较低。

影响因素

影响混凝土材料抗裂能力的因素主要有混凝土极限拉伸、抗拉强度、弹性模量、徐变变形、自生体积变形、水化热温升、线膨胀系数、于缩变形等。

(1)极限拉伸变形

混凝土极限拉伸是指在拉伸荷载作用下,混凝土.大拉伸变形量,它是对混凝土抗裂性影响很大的一个因素。(速凝剂四川)混凝土极限拉伸与水泥用量、骨料品种与含量等有关,极限拉伸值越大,混凝土抗裂能力越高。

(2)混凝土抗拉强度

混凝土抗拉强度是影n向混凝土抗裂性能的重要因素之一。它主要由水泥砂浆抗拉能力、水泥砂浆与骨料的界面胶结能力,以及骨料本身抗拉能力组成。混凝土抗拉强度越高,混凝土抗裂能力越强。

(3)混凝土弹性模量

混凝土弹性模量是指混凝土产生单位应变所需要的应力,它取决于骨料本身的弹性模量及混凝土的灰浆率。混凝土弹模越高,对混凝土抗裂越不利。

(4)混凝土徐变

在持续荷载作用下,混凝土变形随时问不断增加的现象称徐变。徐变变形比瞬时弹模变形大1~3倍,单位应力作用下的徐变变形称为徐变度。混凝土徐变对混凝土温度应力有很大影响,对大体积混凝土来说,混凝土徐变愈大,应力松弛也大,愈有利于混凝土抗裂。

(5)混凝土自生体积变形

在恒温恒湿条件下。(混凝土修复剂)由胶凝材料的水化作用引起的混凝土体积变形称为自生体积变形(简称自变),混凝土自生体积变形有膨胀,也有收缩的。当自变为膨胀变形时。可补偿因温降产生的收缩变形,这对混凝土的抗裂性是有利的。当自变为收缩变形时,对混凝土抗裂不利。因此自变对混凝土抗裂性有不容忽视的影响。

(6)混凝土水化热温升

混凝土水化热温升高、温度变形大,产生的温度应力也大,混凝土抗裂性就差。影响混凝土水化热温升的主要因素是水泥矿物成分、掺合料(或混合材)的品质与掺量、混凝土用水量与水泥用量等。

(7)混凝土线膨胀系数

混凝土线膨胀系数是指单位温度变化导致混凝土长度方向的变形。混凝土线膨胀系数以主要取决于骨料的线膨胀系数。

(8)混凝土干缩变形

混凝土干缩是指置于未饱和空气中混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形。影响混凝土干缩的因素主要有水泥品种、混合材种类及掺量、骨料品种及含量、外加剂品种及掺量、混凝土配合比、介质温度与相对湿度、养护条件、混凝土龄期、结构特征及碳化作用等,其中骨料品种对混凝土于缩影响很大。 


提高措施

抗裂性是指混凝土抵抗干缩变形或温度变形而发生裂缝的能力。这些变形所引起的拉应力,如超过了混凝土的抗拉极限强度时就发生裂缝。也就是说,这些变形量超过了混凝土的极限拉伸应变值(一般称为极限拉伸值)时,混凝土道路修复混凝土就发生裂缝。因此,混凝土的极限拉伸值或抗拉极限强度越大时,它的抗裂性就越高。

为了提高混凝土的极限拉伸值或抗拉强度,一般可采用以下措施:

1)当抗拉强度较高或弹性模量较低时,极限拉伸值较大,而弹性模量则随着强度的提高而增大(实际上混凝土的强度增长率远比其弹性模量的增长率高),所以混凝土的极限拉伸率是随着强度的增长而有所增长的。故提高混凝土的强度时其抗裂性也可得到提高。

2)在混凝土水灰比不变的条件下,水泥浆和砂浆含量较多时,其极限拉伸值也较大。因此,采用.大粒径较小的石料时,由于水泥浆和砂浆的含量较多,极限抗拉强度可得到提高。

3)采用碎石配制混凝土比用一般卵石可提高极限拉伸值约30%;混凝土减胶剂用轻质凝灰岩或陶粒配制的轻质混凝土,其极限拉伸值比普通混凝土可提高2~3倍。

4)采用铁铝酸四钙含量高而铝酸三钙含量低的水泥,或早期强度较低,后期强度增长率较高的水泥,其极限拉伸值较大。掺用加气剂时可提高极限拉伸值近一倍;掺用纸浆(苇浆或木浆)废液减水剂时,则可提高约50%。

5)充分的保湿养护或水中养护可使混凝土的极限拉伸值得到提高,抗裂性也相应地得到提高。 



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