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混凝土收缩的几大原因及养护分类

混凝土的养护常常被忽视,其中很重要的一点是不懂得:养护不仅在于促进水化反应,而且还在于大限度地减少收缩。通常,减少混凝土早期收缩和开裂的手段和方法有:水泥改性、掺加矿物掺合料和化学外加剂、掺加纤维和进行合理的养护。当前,若干个国家的研究小组正在深入研究如何采用以先进和特的内养护为基本方法,来减少混凝土收缩为目的的新型养护方法。

这些新型养护方法,正是国际实验室和专家联盟中,建筑材料、体系和结构(ILEM)196-ICC混凝土内养护技术委员会关注的重点。该技术委员会由来自17个国家的37名代表组成。

若干年来,混凝土技术的进步,已使一种低水胶比混凝土进入了实际的应用阶段。但是,令人遗憾的是,除非采用特殊的预防措施,这种低水胶比混凝土在早期阶段很容易产生开裂。由于,其拌合物的用水量相对比较低,因此,专家们不得不尽力寻找使其干缩也比较低的措施。近十年来,注意力已集中在大家所公认的,但知者甚少的所谓:自生收缩现象上了。随着低水胶比高性能混凝土的广泛应用,已成功开发出若干种新型的旨在克服这种自生收缩现象的养护技术。

自生收缩:高性能混凝土的致命弱点

自生收缩并非外部因素,诸如:失水或温度变化所致。产生自生收缩的原因是,经水化的水泥产物的体积,小于水化前水泥和水的体积。在硬化过程中,伴随自生收缩的是自脱水,或者是水泥持续水化时,消耗掉孔隙水所引起的混凝土内干燥。这个过程可能要持续数天或数周之久。但是,明显的自生收缩,发生在硬化过程的一或二天之内。

一般来说,对于水胶比大于0.4的混凝土,自生收缩的影响不是很大。随着水胶比下降到其限值时,自生收缩往往会增加,甚至会成为一项起主导作用的因素。事实上,一种水胶比为0.3的混凝土,自生收缩大约能占其总收缩量的50%。矿物掺合料也会增加自生收缩。早期产生的自生收缩,会使混凝土产生开裂之风险,这是混凝土脆弱的阶段。其间,混凝土的抗拉强度小,而且,还会受到高温差的影响。

内、外养护方法分类

根据建筑材料、体系和结构(ILEM)196-ICC混凝土内养护技术委员会推荐草案,混凝土养护方法的分类可参见图1。传统的养护方法,基本上是通过外部实施养护作业,并可分为两种类型:水养护—即那些通过提供额外的水分,来防止混凝土失水的方法;密封(或无水)养护—即那些仅防止失水的方法。

养护水也能从内部提供水源,即众所周知的内养护(IC)。内养护包括在混凝土拌合物中采用一种起养护剂作用的组分。这种养护剂可以是一种新组分(比如是一种外加剂或是一种特种骨料),也可以是混凝土拌合物中,采用的一种处于特殊状态的普通骨料,诸如呈饱和水状态。内养护和外养护也同样可划分为两种类型:1)水养护(有时可称作引水型),这里的养护剂起蓄水器的作用,逐步把水分释放出来;2)密封养护,这里的养护剂起延迟或阻止正在硬化的混凝土产生的失水作用。

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编辑来源: 方泰建机

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