2010年巖土工程師基礎(chǔ)知識:混凝土的收縮和膨脹

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收縮和膨脹是混凝土在結(jié)硬過程中本身體積的變形,與荷載無關(guān)?;炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬體積會收縮,在水中結(jié)硬體積要膨脹。結(jié)硬初期收縮變形發(fā)展得很快,半個月大約可完成全部收縮的25%,一個月可完成約50%,兩個月可完成約75%,其后發(fā)展趨緩,一年左右即漸穩(wěn)定。混凝土收縮變形的試驗值很分散,最終收縮值約為(2~5)×10-4,對一般混凝土常取為3×10-4。
    當(dāng)混凝土受到各種制約不能自由收縮時,將在混凝上中產(chǎn)生拉應(yīng)力,甚而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。裂縫會影響構(gòu)件的耐久性、疲勞強度和觀瞻,還會使預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)生預(yù)應(yīng)力損失,以及對一些超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。在鋼筋混凝土構(gòu)件中,鋼筋使混凝土收縮受到阻礙,其收縮值較素混凝土小一半,收縮值取為1.5×10-4。
    一般認(rèn)為,混凝土結(jié)硬過程中特別是結(jié)硬初期,水泥水化凝結(jié)作用引起體積的凝縮,以及混凝土內(nèi)游離水分蒸發(fā)逸散引起的干縮,是產(chǎn)生收縮變形的主要原因。注意養(yǎng)護,在濕度大、溫度高的環(huán)境中結(jié)硬則收縮??;體表比直接涉及混凝土中水分蒸發(fā)的速度,體表比比值大,水分蒸發(fā)慢,收縮?。幻軐嵉幕炷潦湛s??;水泥用量多、水灰比大、收縮就大;用強度高的水泥制成的混凝土收縮較大;骨料的彈性模量高、粒徑大,所占體積比大,收縮小。