半刚性基层裂缝

1、半刚性材料体积变形分类体积变形收缩变形膨胀变形徐变自收缩温度收缩碳化收缩化学收缩干燥收缩钙矾石热稳定结晶膨胀热膨胀自收缩定义：混凝土在没有与外界环境发生湿度交换的条件下，因内部毛细孔的自由水分不足，使相对湿度自发减少而引起混凝土的收缩变形。自收缩是混凝土早期开裂的重要原因之一。 自收缩在上世纪三四十年代就由Lyman、Divis等人先后发现。自收缩的形成机理毛细管张力学说 Pv-Pc= 20cos/r 式中，为气液界面表面张力;为固液接触角;Pc水压力;Pv水蒸汽压力;r 毛细孔半径。自收缩的根源在于水泥硬化后未水化水泥继续水化引自收缩的根源在于水泥硬化后未水化水泥继续水化引起体积的减缩，其形

2、成原因在于无外界水或水泥水化起体积的减缩，其形成原因在于无外界水或水泥水化引起的耗水速率大于外界水的迁移速率。引起的耗水速率大于外界水的迁移速率。水泥浆体水化过程的断面图1.水化产物的组合使孔隙水减少2.固体材料数量增加3.孔结构进一步细化4.化学收缩导致无水空隙产生5.弯液面的曲率半径减小6.孔隙水中拉应力增加致使整个系统收缩，从而产生自收缩干燥收缩定义：干燥收缩是混凝土停止养护后，在不饱和空气干燥收缩是混凝土停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔水、凝胶孔水及吸附水而发生的不中失去内部毛细孔水、凝胶孔水及吸附水而发生的不可逆收缩。可逆收缩。影响因素： 水灰比 水化程度 失水速率干燥收缩形

3、成机理 当混凝土内部存有自由水、结合水、化合水和层间水等各种形式时，它们在内外湿度梯度失去过程是不一样的。在初期，首先是大孔和大毛细孔(R1000A)先失水，但并不引起收缩。然后，半径小于1000A的毛细孔由于向外界的水分蒸发开始失去水分，这种水分的失去就会产生毛细孔压力而产生收缩。毛细孔在混凝土中各向随机分布，因而使得混凝土各向受压而产生体积收缩。干燥收缩随湿度的降低而增大:随着湿度的降低(低于60%)，吸附在水化硅酸钙表面的吸附水会蒸发而使得微粒相互靠近，最终产生不可恢复收缩，当湿度降低到45%时，水化硅酸钙中的层间水也会失去，使得混凝土收缩大大增加，而且这种收缩是不可恢复的。干燥收缩与毛

4、细管直径及相对湿度的关系化学收缩定义：水泥和水发生反应后，水化产物的固相体积小于反应前水和水泥体积之和，称为化学收缩。1900年首先由LeChatelier发现，所以被称为“LeChatelierConiraetion(收缩)”碳化收缩定义：水泥石的碳化可以看成是空气中二氧化碳夺取水化产物中的 Ca（OH）2生成 CaCO3并释放出水化物中的水的过程 : CO2 +Ca（OH）2 CaCO 3+H2 O碳化速度取决于混凝土含水量、环境相对湿度和碳化速度取决于混凝土含水量、环境相对湿度和 CO2浓度浓度 ,碳化速度大体上与时间的平方根成正比。碳化速度大体上与时间的平方根成正比。水泥浆体碳化收缩率在水泥浆体碳化收缩率在 10-3 数量级数量级 ,可占总收缩量的可占总收缩量的 1/3钙矾石热稳定性定义：水泥水化早期生成AFt，在高温70以上条件下AFt转化为AFm，在常温使用条件下，AFm重新生成AFt，产生体积膨胀，当其膨胀应力超过水泥石的应力极限，将导致开裂。结晶膨胀定义：结晶膨胀主要是盐特别是硫酸盐侵蚀到混凝土空隙中结晶发生体积膨胀。硫酸盐侵蚀的实质是SO42-与水泥中的矿物(主要是铝酸盐)发生的物