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《對(duì)高性能混凝土認(rèn)識(shí)及混凝土開裂問題摘要》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、對(duì)高性能混凝土的認(rèn)識(shí)及混凝土開裂的問題摘要: 1 前言 高性能混凝土(以下簡(jiǎn)稱HPC)是經(jīng)過漫長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，總結(jié)傳統(tǒng)混凝土耐久性存在的問題后提出來的，已經(jīng)在很多重要的工程中成功得到了應(yīng)用，并因其耐久性而將在今后逐步代替普通混凝土在建筑物中的使用。但是人們對(duì)高性能混凝土的涵義有很不相同的理解。盡管“高強(qiáng)不一定耐久”的觀點(diǎn)已得到共識(shí)，但仍有相當(dāng)多數(shù)認(rèn)為高性能混凝土必須高強(qiáng)。然而，近年來有些國(guó)家的論文指出“高性能混凝土”的易裂性。例如在美國(guó)，科羅拉多的丹佛及其附近，有7座高強(qiáng)混凝土的橋梁在開裂。3座HPC示范橋：德克薩斯的Loretta和SanAngelo，以及丹佛的1－25/Yale大橋也已
2、經(jīng)開裂。我國(guó)也有人反應(yīng)他們所用的“高性能混凝土”和目前所用傳統(tǒng)概念的混凝土一樣地開裂?？磥恚琀PC的耐久性和抗裂性正面臨著越來越多的質(zhì)疑。開裂而不耐久的混凝土怎么能是“高性能”的呢?實(shí)際上，例如美國(guó)，其所認(rèn)為的高性能混凝土，主要是高強(qiáng)和坍落度較大(為保證澆筑成型均勻、密實(shí))的混凝土。在我國(guó)，對(duì)高性能混凝土的概念更加混亂。例如只要采用摻和料、我國(guó)著名混凝土科學(xué)家吳中偉院士將HPC定義為：在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作、以耐久性為設(shè)計(jì)指標(biāo)的新型高技術(shù)混凝土。并認(rèn)為高性能混凝土適用于任何強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。提出HPC內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)： (1)孔隙率很低，基本上不存在>
3、100nm的大孔； (2)水化物中Ca(OH)2減少，C－S－H和AFt增多； (3)未水化的顆粒多，未水化顆粒和礦物細(xì)摻料等各級(jí)中心質(zhì)增多； (4)界面厚度小，孔隙率低、Ca(OH)2數(shù)量減少，且取向程度下降，水化物結(jié)晶顆粒尺寸減少，更接近水泥石本體水化的分布?！ 【哂羞@樣微結(jié)構(gòu)的混凝土，必然會(huì)有密實(shí)度大、干燥收縮小、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等性質(zhì)。大坍落度并且高強(qiáng)，就自稱為高性能混凝土一類的文章很多。ACI在1998年又公布了他們新近關(guān)于高性能混凝土的定義：“高性能混凝土是符合特殊性能組合和勻質(zhì)性要求的混凝土，采用傳統(tǒng)的原材料和一般的拌和、澆筑與養(yǎng)護(hù)方法，往往不能大量地生產(chǎn)出這種混凝土。所指
4、特性為：易于澆筑、振搗不離析、早強(qiáng)、長(zhǎng)期力學(xué)性能、抗?jié)B性、密實(shí)性、水化溫升、韌性、體積穩(wěn)定性、惡劣環(huán)境下的較長(zhǎng)壽命”。日本最近把過去他們稱之為高性能混凝土的高流動(dòng)性混凝土和自密實(shí)混凝土改稱為高質(zhì)量混凝土(HighQualityconcrete，縮寫HQC)。這都說明，高性能混凝土不是一個(gè)混凝土的品種，而是一種對(duì)混凝土性能或質(zhì)量的要求和保證。 非荷載引起的混凝土開裂，主要是混凝土在約束條件下的收縮或局部的膨脹變形在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力超過抗力而造成的。早期的混凝土抗拉強(qiáng)度低，較大的變形受到約束時(shí)容易引起開裂，這取決于混凝土自身組成材料、配合比以及其所處環(huán)境和約束條件。本文主要分析收縮引起的混凝土的早
5、期開裂行為，以及傳統(tǒng)混凝土和高性能混凝土對(duì)早期開裂的敏感性?！ ? 混凝土的收縮 2.1 干燥收縮干燥收縮是指混凝土停止養(yǎng)護(hù)后，在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔的吸附水而發(fā)生的不可逆收縮，它不同于干濕交替引起的可逆收縮。隨著環(huán)境中相對(duì)濕度的降低，水泥漿體的干縮增大。在大多數(shù)土木工程中，混凝土不會(huì)連續(xù)暴露在使水泥漿體中C—S—H失去結(jié)構(gòu)水的相對(duì)濕度下，故引起收縮的主要是失去毛細(xì)孔和凝膠孔的吸附水。計(jì)算完全干燥的純水泥漿體收縮量為10000×10－6；LeeFM實(shí)測(cè)數(shù)值達(dá)4000×10－6?；炷恋母煽s是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土中呈現(xiàn)濕度梯度，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均
6、勻收縮，致使表面混凝土承受拉力內(nèi)部混凝土承受壓力；當(dāng)表面混凝土所受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土便產(chǎn)生裂縫。另外，水泥石也會(huì)由于集料的限制作用而出現(xiàn)裂紋。在約束條件下，混凝土收縮時(shí)，混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果該拉應(yīng)力大于其最大抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生裂縫?！ ∵@種現(xiàn)象在混凝土剛拆模后表現(xiàn)尤為明顯，這時(shí)混凝土的強(qiáng)度很低，干縮卻非常大，同時(shí)由于混凝土拆模后和空氣接觸使周圍空氣溫度上升，由此導(dǎo)致周圍空氣的濕度降低，進(jìn)一步加大了混凝土干縮。影響混凝土干燥收縮的主要因素是：骨料、水灰比、單位水泥漿體含量。對(duì)于水灰比，40多年前，Pickett用可能較粗的水泥且沒有任何減水劑的條件下，制作水灰比0.35和0.5
7、0的水泥和砂漿大試件(19.0mm×25.4mm截面)進(jìn)行的試驗(yàn)，認(rèn)為水灰比對(duì)混凝土的干燥收縮有較大的影響；其他一些在水灰比略大(0.40～0.60波動(dòng))條件下進(jìn)行研究的學(xué)者也持相同觀點(diǎn)。而最近BenotBissonnette等人通過研究提出，水灰比在0.35到0.50間變化對(duì)混凝土的干縮影響不大。有研究認(rèn)為由于水灰比對(duì)毛細(xì)孔的數(shù)量和水泥漿體的微結(jié)構(gòu)具有很大影響，而微結(jié)構(gòu)又顯著地影響混凝土的干縮，從而水灰比可
