混凝土自身体积变形是怎么回事

在混凝土硬化过程中,由胶凝材料水化诱发的混凝土体积变化称为自身体积变形。膨胀水泥混凝土和补偿收缩混凝土的体积变形可归类为自身体积变形。

自身体积变形关键取决于胶结材料的性质。它是在保证充分水化的条件下生产的。它不同于收缩变形,与混凝土的单位用水量无关。普通水泥混凝土的自体体积变形多为收缩。水工混凝土的自身体积变形值一般在(-50~50)×10-6范围内,而高MgO含量的矿渣水泥和中热水泥的自身体积变形为膨胀。.若混凝土膨胀系数为10×10-6/℃,当混凝土自身体积变形较大时,相当于温度变化5℃诱发的变形,说明混凝土自身体积变形有对其抗裂性的干扰不可忽视。

(一)干扰混凝土自身体积变形的关键要素

混凝土的自体体积变形关键由化学收缩和自收缩的大小决定。所有影响混凝土化学收缩和自收缩的因素都会影响混凝土的自收缩变形量,而混凝土的化学收缩和自收缩关键来自胶料的水化作用。

研究表明,干扰混凝土自身体积变形的关键要素是水胶比水泥的矿物成分、外加剂的种类和用量、胶凝材料的细度、骨料颗粒的大小。尽管这一些要素对混凝土自身体积变形的干扰程度尚未达成共识,但基本观点是:

(1)水泥熟料中的C3A、C3S含量越大,产生的化学收缩越大。

(2)胶凝材料的细度和用量越大,产生的化学收缩越大。

(3)一般混凝土收缩型自身体积变形随粉煤灰掺入量的增加而减小。

(4)低水胶比更易引发自收缩。

(二)提高混凝土自身体积膨胀量的措施

(1)采用低热微膨胀水泥,该水泥拌制的混凝土14~31d膨胀率可达(130~147)×10-6.

(2)采用内含MgO含量为3.5%~5.0%的中热水泥,该水泥拌制的混凝土1年自身体积变形值可达(20~60)×10-6.

(3)外掺经轻烧MgO粉,使混凝土有微胀大,自生体积变形为膨胀。

(三)试验要点及注意事项

(1)试验前,检查和率定应变计、水工比例电桥,并对密封试件桶(直径200mm,高度500~600mm,内衬2mm厚橡胶板)进行严格检查,不允许漏气、漏水。

(2)成型时,密封桶内应填充混凝土混合料。成型后,密封筒盖应紧贴试件端部,试件筒周边及应变计电缆出口用密封材料密封。

(3)应变片的阻值和阻值比应在埋入前后规定的时间和使用年限进行测量;将试件置于(20±2)℃的标准养护室内,试件数量应减少干扰。

(4)根据确定的参考值和各龄期实测数据计算混凝土自身体积变形值,绘制混凝土自身体积变形值-时间关系曲线。

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