混凝土的自缩与控制措施

1、混凝土的自缩及及其控制措施施摘要：本文通过过总结近年来来国际上对水水泥净浆、砂砂浆和混凝土土自缩性能的的研究成果分分析混凝土自自缩的起因及及影响因素，并并总结一些减减小混凝土自自缩的途径。 关键词：混凝土土 自缩 控制措施 近年来，随着混混凝土科学的的发展，尤其其是高效减水水剂和矿物掺掺合料在混凝凝土中的广泛泛应用，混凝凝土的水灰比比（或水胶比比）大大降低低。这种低水水灰比的混凝凝土（水灰比比不大于0.40）有很很高的强度和和很低的渗透透性，在不发发生裂缝的前前提下是十分分耐久的。但但在低水灰比比的情况下，强强烈的水化会会促使混凝土土中毛细管弯弯月面快速向向内推进和相相对湿度的很很快下降，在在

2、混凝土中出出现自干燥现现象（sellf-dessiccattion）。混混凝土的自干干燥必将引起起混凝土宏观观体积的减小小，这种现象象被称为混凝凝土的自缩（self-desiccation shrinkage or autogenous shrinkage）。在低水灰比的情况下，混凝土在硬化的早期就会产生很大的自缩。在实际的混凝土工程中，混凝土又不可避免地受到约束的作用。在约束存在的情况下，这种高自缩的混凝土发生开裂的可能性大大增加。由于混凝土的自缩与混凝土的早期开裂现象关系紧密，因此有必要对混凝土的自缩性能加以研究。 1混凝土的自缩缩及产生机理理 混凝土土的自缩是指指混凝土硬化化阶段（终凝凝

3、以后），在在恒温、与外外界无水分交交换的条件下下混凝土宏观观体积的减小小。自缩和干干缩不同，它它在混凝土体体内相当均匀匀地发生，而而不仅仅在混混凝土表面发发生。 一般认认为，混凝土土自缩是混凝凝土中水泥水水化形成的混混凝土内部空空隙产生的毛毛细管张力造造成的。其具具体过程如下下:水泥和水发发生水化作用用时，所形成成的水化产物物的体积小于于水泥和水的的总体积，在在混凝土具有有较大流动性性时，混凝土土通过宏观体体积的减小来来补偿水泥水水化产生的体体积变化，随随着水泥水化化的进行，混混凝土的流动动性逐渐降低低，混凝土不不能完全靠宏宏观体积的减减小来补偿水水泥水化产生生的体积变化化，这时混凝凝土通过形

4、成成内部空隙和和宏观体积减减小两种形式式补偿水泥水水化产生的体体积变化。随随着水泥水化化的进一步发发展，混凝土土产生一定的的强度，这时时混凝土主要要通过形成内内部空隙来补补偿水泥水化化产生的体积积变化。在混混凝土终凝以以后，虽然水水泥水化产生生的体积变化化主要通过形形成内部空隙隙来补偿，但但由于内部空空隙的形成而而产生的毛细细管张力将使使混凝土的宏宏观体积收缩缩。在水灰比比较高的情况况下，混凝土土内部的毛细细管较粗，由由于内部空隙隙的形成而产产生的毛细管管张力很小，混混凝土的自缩缩值也很小。但但在水灰比很很低的情况下下混凝土中的的毛细管很细细，由于内部部空隙的形成成而产生的毛毛细管张力很很大，

5、混凝土土的自缩值也也将很大。在在早期混凝土土强度较低时时，混凝土自自缩的发展速速度将很大。 2影响混凝土自自缩的因素 2.11水泥对自缩缩的影响 根据EETazaawa等人的的实验结果，不不同种水泥净净浆的自缩能能力是不同的的。铝酸盐水水泥和早强水水泥的自缩值值较大，而中中热、低热水水泥的自缩值值较小，矿渣渣水泥后期的的自缩值较大大（21d龄期时时的自缩值大大于普通水泥泥的自缩值）。水水泥的细度对对自缩值也有有影响，较细细的水泥在早早期表现出较较大的自缩速速度。 2.22外加剂对自自缩的影响 掺加高高效减水剂来来增大流动度度时，高效减减水剂可稍微微降低自缩值值，但不同类类型、不同掺掺加量的高效

6、效减水剂对自自缩的作用差差别很小。干干缩减少剂可可减小自缩值值50%，这可可能与干缩减减少剂可减小小毛细水的表表面张力有关关。膨胀剂对对自缩的作用用取决于它的的种类，某些些氧化钙型的的膨胀剂可以以减小自缩；而其他类型型的膨胀剂虽虽在早期有膨膨胀，但随后后的收缩速度度与空白样相相同。引气剂剂对混凝土的的自缩没有影影响口。 2.33矿物掺合料料对自缩的影影响 在水泥泥中加入比表表面积在4000平方米/千克以上的的矿渣时，其其120d的自自缩值随矿渣渣的掺量（不不大于70%）增大而增增大；而在水水泥中加入比比表面积为3338平方米米/千克的矿渣渣时，其1220d的自缩缩值不随矿渣渣的掺量（不不大于7

7、0%）改变而增增大。在水泥泥中掺加硅灰灰将便混凝土土的自缩值增增大；硅灰的的掺量越大，水水泥浆自缩值值越大。混凝凝土的自缩值值随粉煤灰掺掺量的增大而而降低，特别别是早期自缩缩值降低得非非常明显。33d龄期后掺掺加粉煤灰混混凝土的自缩缩增长速度高高于空白混凝凝土。粉煤灰灰掺量超过220%后，减减小自缩的效效果并不显著著。在水泥中中加入偏高岭岭土，在偏高高岭土（比表表面积为122平方米/克）含量为为10%时，水水泥浆（水胶胶比为0.555）的自缩缩值最大。在在水泥中加入入经过防水处处理的粉末，可可以减少自缩缩。经过防水水处理的偏高高岭土对自缩缩的减小作用用在后期消失失了；而经过过防水处理的的硅质粉

8、末对对自缩的减小小作用能保持持很长时间，其其取代量为110%时就对对自缩有明显显的减小作用用。 2.44其他因素对对自缩的影响响 温度对对水泥浆体的的自缩影响很很大，在15540范围内，水水泥浆体的自自缩值和自缩缩速度随温度度的增加而增增加。水灰比比对自缩值的的影响比较大大，随水灰比比减小，混凝凝土的自缩值值和自缩速度度增大。随养养护龄期的增增加，自缩值值逐渐增大，早早期自缩值增增加得非常快快，以后发展展比较缓慢引引。混凝土中中骨料的含量量对混凝土自自缩值的影响响很大，随着着骨料的含量量增加，混凝凝土的自缩值值减小。骨料料的种类对混混凝土的自缩缩也有影响，人人工轻骨料混混凝土的自缩缩值比普通混

9、混凝土小，且且轻骨料混凝凝土的自缩值值随着轻骨料料的含湿量和和干密度的增增加而减小。在在混凝土中掺掺加6%体积分量量的钢纤维，可可以降低自缩缩值20%左右。控制自缩的方法法 综上所所述，混凝土土的自缩是在在混凝土硬化化阶段中由于于水泥水化产产生的毛细管管张力作用的的结果，自缩缩值的大小受受到原材料的的种类、配合合比以及外界界条件的影响响。综合水泥泥、矿物掺合合料对自缩的的影响，可将将其影响分为为材料的活性性和材料的细细度两个方面面。 在材料料活性相近的的情况下，同同样龄期时较较细的材料引引起的自缩值值较大，正如如较细的水泥泥或矿渣产生生较大的自缩缩。这是由于于（1）较细的材材料水化较快快，产生

10、较大大的水的消耗耗；（2）较细的材材料使毛细管管细化，较细细的毛细管失失水时产生较较大的张力。 在材料料细度相近的的情况下，在在同样龄期时时，活性较高高的材料引起起较大的自缩缩。就不同品品种的水泥而而言，铝酸盐盐水泥和早强强水泥的活性性较普通硅酸酸盐水泥大，其其自缩值也较较大；中热、低低热水泥的活活性较普通硅硅酸盐水泥小小，其自缩值值也较小。 就使用用的矿物掺合合料而言，硅硅灰和偏高岭岭土均属于特特细的材料，其其中硅灰更细细一些，若二二者的活性相相近，硅灰的的自缩值应更更大一些。但但由于偏高岭岭土中含有大大量铝的氧化化物，其活性性远高于硅灰灰。因此，在在10%偏高岭岭土取代量的的情况下，普普通

11、硅酸盐水水泥的水化和和偏高岭土的的火山灰反应应能达到匹配配，达到最大大自缩值；而而掺加硅灰时时的自缩值则则随其掺量的的增加而增大大。 就比表表面积相近的的矿渣和粉煤煤灰矿物掺合合料而言，矿矿渣的活性要要大于粉煤灰灰，因而掺加加粉煤灰可以以减少自缩而而掺加矿渣则则不能减少自自缩。而由于于矿渣水泥中中矿渣的颗粒粒很粗，活性性较小，所以以矿渣水泥的的自缩值小于于普通硅酸盐盐水泥的自缩缩值。加入经经防水处理的的粉末能减小小自缩值，其其原因可能有有以下两点：（1）这种憎水水性物质的活活性很低，就就相当于加入入了惰性材料料，减少了活活性材料；（2）这种物质的加入使毛细管的管径变粗。 通过上上述分析，从从原材料的种种类、配合比比来综合考虑虑控制混凝土土的自缩的方方法。减少混混凝土自缩的的途径大致可可分为以下几几点。 （1）尽尽量避免使用用高细度的水水泥和矿渣。 （2）