混凝土干缩性是指混凝土在干燥过程中,由于内部水分的减少而导致混凝土体积缩小的现象。这是水泥混凝土在使用过程中不可避免的一种有害体积变化,对混凝土结构的稳定性和寿命产生重要影响。
定义与表现
混凝土干缩性表现为混凝土体积的缩小和表面裂缝的出现。这种裂缝一般是窄、短、浅,走向纵横交错,没有规律。较薄的梁、板类构件多沿短向分布,整体性结构多发生在结构变截面处。
影响因素
混凝土干缩性的影响因素众多,包括混凝土单位用水量、石子及砂的成分、初期湿养护的持续时间、石子粒径、拌和物配合比、拌和物的含浆量等。其中,拌和物的总需水量是影响干缩的主要因素。水泥用量越大,用水量越大,混凝土的收缩也越大。
水泥与骨料的选择
水泥的种类和骨料的性质对混凝土干缩性有显著影响。例如,矿渣水泥的收缩比普通水泥大,而粉煤灰水泥的收缩较小。骨料粒径越粗,收缩越小;骨料中含泥量越大,收缩也越大。
施工工艺与环境条件
控制混凝土施工工艺和环境条件也是减少混凝土干缩的重要方法。施工工艺的规范化,如振捣、二次压光等,能有效降低收缩应力。环境湿度越大,收缩越小;环境温度越高、越干燥,收缩越大。
养护措施
早期养护时间越早、越长,混凝土的收缩越小。保湿养护能避免剧烈干燥,有效降低收缩应力。特别是在梁板交接处,注意振捣但不要超振,以防离析和大量泌水。楼板浇筑后,应进行喷雾和二次压光,并覆盖麻袋或稻草进行养护。
外加剂与掺合料
选择适宜的外加剂和掺合料也能显著减少混凝土的收缩。例如,掺加减水剂可以减少水分,从而减少毛细管张力,起到减少干缩变形的可能性。减水剂还能提高混凝土的密实性,增强抗裂性能。
温度控制
温度控制是减少混凝土干缩的关键。通过减少混凝土内部的水化温度和外环境的气温剧变,可以有效降低收缩应力。例如,改善骨料级配,减少水泥用量,控制混凝土的坍落度等。
干缩对结构的影响
混凝土干缩对结构的影响不容忽视。干缩裂缝会降低结构的承载能力,损害耐久性。特别是在承重结构和挡水建筑物中,裂缝可能引起渗漏、钢筋锈蚀等一系列危害。
预防措施
为了预防混凝土干缩,应采取综合措施。包括优化配合比、选用合适的水泥和骨料、规范施工工艺、加强养护、控制环境条件等。还应关注温度变化和风速等外部因素,采取相应措施减少干缩应力。
混凝土干缩性是混凝土使用中不可避免的现象,但通过合理的控制方法和预防措施,可以显著减少其产生的不利影响。这需要对混凝土干缩性的原理和机理有深入了解,并在设计和施工过程中加以充分考虑。