半刚性基层裂缝Word
上传者：潘曙光|上传时间：2017-06-06|密次下载
半刚性基层裂缝Word
纵横向裂缝
半刚性材料体积变形分类收缩变形 自收缩 体积变形 钙矾石热稳定 干燥收缩 化学收缩 膨胀变形 热膨胀 徐变 结晶膨胀 碳化收缩 温度收缩
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= 20σcosα/r 式中，σ为气—液界面表面张力;α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
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。
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
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。 影响因素： 水灰比
水化程度 失水速率
干燥收缩形成机理
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 CO2
浓度 ,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 10-3 数量级 ,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)发生的物理化学反应。
因此水泥的化学成分和矿物组成是影响硫酸盐侵蚀程度的重要因素，C3A的含量是决定性因素。
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