簡述目前國內(nèi)外有關(guān)混凝土裂縫的研究

《高等鋼筋混凝土理論》學(xué)期論文專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)PAGEPAGE6高等鋼筋混凝土理論學(xué)期論文專業(yè)：指導(dǎo)老師：報告人：報告日期：報告題目：簡述目前國內(nèi)外有關(guān)混凝土裂縫的研究

簡述目前國內(nèi)外有關(guān)混凝土裂縫的研究緒論混凝土結(jié)構(gòu)是我國工程中最常見、應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，由于混凝土結(jié)構(gòu)自身組成材料的弱點(抗拉強度較低)，其裂縫的出現(xiàn)是不可避免的。這里所說的裂縫是指工程中可見的宏觀裂縫，其寬度在0.02mm以上。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，其大致可分為兩類，一類是由于結(jié)構(gòu)承受荷載產(chǎn)生的裂縫，這類裂縫是結(jié)構(gòu)在荷載作用下，在某些部位產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了混凝土材料的抗拉強度引起的，又稱為“荷載裂縫”；另一類是由于混凝土材料的干縮變形、溫度變化以及混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕等原因引起的裂縫，又稱為“非荷載裂縫”。國內(nèi)外學(xué)者對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)中由荷載引起的“荷載裂縫”約占20%，由非荷載引起的“非荷載裂縫”約占80%，其中混凝土的收縮裂縫又在“非荷載裂縫”中占絕大部分?；炷潦湛s裂縫是由于混凝上的收縮變形受到約束而引起的，收縮變形包括兩部分，一是干燥收縮變形；一是溫降收縮變形?；炷岭S濕度、溫度變化要產(chǎn)生脹縮變形，當(dāng)收縮受到約束(抑制、阻礙)作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，即產(chǎn)生收縮裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)在施工過程及使用過程中，收縮變形受到約束作用是在所難免的，而混凝土的抗拉伸能力又很弱，所以，混凝土結(jié)構(gòu)較容易出現(xiàn)收縮裂縫[1]~[4]。工程中出現(xiàn)的收縮裂縫，雖然暫時并不影響結(jié)構(gòu)物的安全，但它會損害建筑保溫、防水等正常使用功能，并引起使用者心理上的不安；而且從結(jié)構(gòu)物的長期使用要求來看，它會影響房屋的耐久性和使用壽命，即也會影響結(jié)構(gòu)物的安全性。近年來，隨著我國房屋商品化政策的實施，人們對房屋質(zhì)量和耐久性的要求也明顯提高，房屋開裂的質(zhì)量問題日益引起重視，在住房改革以及商品房銷售過程中，因房屋出現(xiàn)裂縫而引起的(法律)糾紛時有發(fā)生，嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)展成為社會不安定因素(群眾集體上訪)。因此，：必須象控制“荷載裂縫”一樣，對工程中出現(xiàn)的收縮裂縫進(jìn)行有效地控制和防治[6]~[10]。1.1混凝土結(jié)構(gòu)中常見的收縮裂縫

工程中因混凝土收縮而開裂的現(xiàn)象極多，圖1-1系工程中常見的收縮裂縫示意：其中，圖(1)是T形梁腹板出現(xiàn)的豎向裂縫，由于梁的腹板較薄，橫向構(gòu)造配筋較少，較易于冷縮、干縮，而梁頂翼板的截面相對厚大，冷縮、干縮較慢較小，于是要約束腹板的長向收縮，從而引發(fā)豎向的收縮裂縫；圖(2),(3)的收縮裂縫多發(fā)生于混凝土地板、樓板等裸露面上，當(dāng)氣溫較高特別是又較為干燥時，混凝土表層極易蒸發(fā)脫水，當(dāng)養(yǎng)護(hù)不到位時，容易因急劇干縮而引發(fā)裂縫，裂縫較多，且開裂的深度較小，呈龜裂狀；圖(4)的裂縫經(jīng)常出現(xiàn)在建筑物端部的現(xiàn)澆樓板中，由于樓板兩向的收縮受到約束而引發(fā)如圖所示的斜裂縫；當(dāng)建筑物的屋蓋隨著環(huán)境溫度的變化發(fā)生脹縮變形時，則在盡端墻體上出現(xiàn)圖(5)所示的斜裂縫；建筑物的山墻較易受到環(huán)境溫度的影響，當(dāng)其脹縮變形受到約束時，即出現(xiàn)圖(6)所示的橫向裂縫；大體積混凝土工程結(jié)構(gòu)由于體內(nèi)水化熱高，散熱難，在施工期以及在冬季寒潮中由于內(nèi)熱溫差大而較易引發(fā)嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象，如圖(7)所示；當(dāng)混凝土構(gòu)件的收縮變形受到約束時，即產(chǎn)生圖(8)~圖(11)所示的橫向收縮裂縫。以上列舉的各種裂縫可謂混凝土的“通病”，有的并不致影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，但卻影響其耐久性，所以也成為工程界廣為關(guān)注的重要課題。.1.2國內(nèi)的研究進(jìn)展與評述與國外相比，我國對混凝土收縮與徐變的研究工作起步較晚，在上世紀(jì)50-60年代的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中，主要是參考國外的有關(guān)數(shù)據(jù)，不能足以解決工程設(shè)計中的很多問題。在上世紀(jì)80年代末我國科技人員根據(jù)我國的原材料特點，進(jìn)行了大量的試驗和研究工作，由中國建筑科學(xué)研究院混凝土研究所負(fù)責(zé)的“混凝土收縮與徐變的試驗研究”專題，是根據(jù)原建工總局科技局1982年建筑發(fā)展計劃的要求，組織天津大學(xué)等十個單位成立專題研究組，經(jīng)過三年多的努力，在資金缺乏、試驗條件差的情況下克服了各種困難，按計劃地完成了試驗研究工作，取得了大量的規(guī)律性較好的可貴資料。研究人員分別對強度等級為C20,C30,C40和C50的普通混凝土和強度等級為C20和C30的輕骨料混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行了為期一年的收縮與徐變試驗研究，得出了在標(biāo)準(zhǔn)條件下，混凝土收縮與徐變的基本表達(dá)式，公式中試驗系數(shù)的取值隨著混凝土品種和強度等級的變化而變化；其中，混凝土品種對其收縮值和徐變系數(shù)有較大的影響，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，輕骨料混凝土的收縮值比普通混凝土的約高46%，徐變系數(shù)約低13%；在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，分別考慮了相對濕度、構(gòu)件尺寸、養(yǎng)護(hù)方法、加荷齡期、粉煤灰摻量和應(yīng)力水平這些系數(shù)對混凝土收縮與徐變的影響，用多系數(shù)表達(dá)式來計算混凝土的收縮與徐變。通過這些專題的研究，不僅填補了我國在這一方面的空白，而且大大縮短了與國外的差距。但因混凝土收縮與徐變本身的復(fù)雜性與試驗的艱巨性，某些數(shù)據(jù)還不夠，還有很多問題(諸如水泥用量、水灰比等材料因素，配筋率等結(jié)構(gòu)因素對混凝土收縮與徐變的影響；混凝土收縮與徐變的試驗數(shù)據(jù)采集手段；以及改善混凝土收縮與徐變的措施方面等)需進(jìn)一步地展開研究工作[15]。1989年10月，中國建筑科學(xué)研究院建材所與廣東省交通科學(xué)研究所聯(lián)合，對廣東省洛溪大橋高強混凝土的收縮徐變進(jìn)行了為期三年的試驗研究，取得了可喜的成果[16]。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，研究人員對混凝土收縮與徐變的標(biāo)準(zhǔn)試件自3d起進(jìn)行了收縮與徐變的試驗研究，通過對試驗數(shù)據(jù)的回歸分析，得出混凝土收縮和徐變的基本表達(dá)式，基本表達(dá)式用雙曲線來表示，公式的計算值與試驗值吻合較好；在非標(biāo)準(zhǔn)條件下，用多系數(shù)表達(dá)式來計算混凝土的收縮與徐變。2001年，武漢理工大學(xué)對荊州長江大橋C60混凝土的收縮與徐變進(jìn)行了為期一年半的現(xiàn)場觀測試驗研究，取得了大量的規(guī)律性較好的試驗數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)[17]連續(xù)兩年對不同配筋率(0%,1%,2%和3%)、不同混凝土強度等級(C25.C30和C40)的收縮與徐變試件(l0cm×l0cm×40cm)進(jìn)行了試驗研究，在23個試件的試驗基礎(chǔ)上，經(jīng)過回歸分析，給出了混凝土收縮的計算公式，在多系數(shù)的公式中引入了鋼筋影響系數(shù)及其影響半徑系數(shù)，并將23個構(gòu)件不同齡期的實測值與ACI公式、建研院(86)公式、Trost公式和本文建議公式的計算值做了分析比較，結(jié)果表明建研院公式、Trost公式與試驗結(jié)果基本是一致的，只有ACI公式與試驗結(jié)果誤差較大上述文獻(xiàn)的成果主要用來計算混凝土的收縮與徐變，而文獻(xiàn)[18]~[24]則是針對混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力來展開試驗研究的。文獻(xiàn)[18]對勁性鋼筋混凝土的收縮應(yīng)力進(jìn)行了試驗分析：勁性鋼筋混凝土屬于高配筋率的混凝土結(jié)構(gòu)，試驗試件的配筋率為5.05%-7.96%，試件分兩組，設(shè)計截面尺寸分別為150mm×180mm和150mm×250mm，試件長度均為1000mm，每組中有一素混凝土試件作為觀測混凝土的自由收縮用，同一配筋情況的試件共制作兩根，取其平均值作為試驗數(shù)據(jù)，混凝土的強度設(shè)計等級為C30，試件采用露天自然養(yǎng)護(hù)，共計14根。在試件表面布置供手持引伸儀量測的測點，以量測試件的收縮變形，而型鋼的壓縮變形，則由焊接于型鋼上下翼緣的短鋼筋測點用手持式引伸儀量測，試件的收縮變形和型鋼的壓縮變形自試件澆筑后第2d開始量測，量測時間持續(xù)約2年。試驗結(jié)果表明，勁性鋼筋混凝土中的收縮應(yīng)力不應(yīng)忽視；混凝土中收縮應(yīng)力的形成和發(fā)展是一個過程，構(gòu)件中混凝土的收縮與鋼筋壓縮不同步，后者滯后3～5d；建研院(86)公式推薦的混凝土收縮應(yīng)變εsb(t)計算公式與試驗結(jié)果擬合較好，可供勁性鋼筋混凝土構(gòu)件收縮應(yīng)力計算時采用。文獻(xiàn)[19]探討發(fā)混凝土干縮應(yīng)力和溫度徐變干縮應(yīng)力的變化規(guī)律，采用了兩種方法計算干縮應(yīng)力，結(jié)果表明對于已知干縮變形曲線的估算方法，其結(jié)果較為可靠，而對于直接計算溫度場方法還只是處于探討階段，許多問題尚有待解決。當(dāng)考慮混凝土干縮作用時，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力值要大于不考慮干縮的應(yīng)力值，特別是對于薄壁或薄板結(jié)構(gòu)，濕度擴散相對比較快一些，干縮的影響更大。地鐵車站混凝土結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果表明，在實際工程中這類結(jié)構(gòu)的干縮應(yīng)力影響不容忽視。文獻(xiàn)[20]針對大面積混凝土梁板結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)開裂的情況，作者采用一套以彈性有限元分析為基礎(chǔ)的方法，認(rèn)為結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力與混凝土收縮、徐變有直接關(guān)系，對大面積混凝土梁板結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力進(jìn)行了分析，可為超大建筑物的設(shè)計提供依據(jù)。文獻(xiàn)[21]認(rèn)為溫度收縮裂縫是蘭州地區(qū)超長混凝土結(jié)構(gòu)中較常見且日趨增多的裂縫，作者從設(shè)計角度簡析了混凝土收縮和溫度變形的特性，影響因素以及溫度收縮裂縫的成因和基本特點，以便于設(shè)計人員建立起最基本的概念，從而有針對性地結(jié)合具體工程特點來考慮防止和減輕溫度收縮裂縫的具體措施。清華大學(xué)陳肇元[22]教授等在1998年以廣州地鐵為背景，進(jìn)行了地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂研究，全面分析了施工階段各種裂縫的成因機理以及控制措施，并研究了設(shè)計方面考慮的混凝土裂縫控制方法。王鐵夢[23]教授對工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土的裂縫控制進(jìn)行了研究。系統(tǒng)地分析了建筑物的裂縫發(fā)展變化規(guī)律，提出了有效的裂縫控制設(shè)計和施工措施。文獻(xiàn)在總結(jié)寶鋼、地鐵建設(shè)等重大工程裂縫實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，運用綜合研究方法，結(jié)合材料、設(shè)計、施工、地基及環(huán)境條件，提出了“抗”與“放”相結(jié)合的設(shè)計原則，結(jié)合實踐提出了伸縮縫間距及裂縫控制計算公式，這些成果在工程中得到了廣泛應(yīng)用。文獻(xiàn)[24]對化學(xué)外加劑和礦物摻合料對水泥砂漿干縮與開裂的影響進(jìn)行了試驗研究，該文認(rèn)為在保持單位體積用水量和集料用量相同(砂漿體體積含量也相同)的情況下，摻加減水劑對砂漿干縮值的影響與采用的減水劑種類和水灰比有關(guān)；加入減水劑使試件較早開裂，而且裂紋總寬度增加，開裂時對應(yīng)的干縮值通常較低，而且開裂后單位干縮值引起的裂紋寬度較大；用礦物摻合料等體積取代水泥時，礦物摻合料種類對砂漿干縮值的影響較大，其中粉煤灰可以降低砂漿的干縮值，礦渣對干縮值的影響較小；必須從配合比設(shè)計以及養(yǎng)護(hù)等方面采取措施來控制開裂。文獻(xiàn)[25]針對高強混凝土早期開裂的影響因素進(jìn)行了研究，得出了以下主要結(jié)論：磨細(xì)礦渣增大了高強混凝土的收縮開裂趨勢，其中細(xì)度越大，開裂趨勢更明顯；粉煤灰可以明顯降低高強混凝土的收縮開裂趨勢，而硅灰使高強混凝土的收縮開裂趨勢明顯增加。文獻(xiàn)[26]對混凝土的水灰比與其早期的收縮特性之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，采用非接觸式高精度微位移傳感器法測量混凝土的早期收縮，測量的初始齡期為混凝土澆成型6h，試件尺寸為100mmX100mmX400mm。結(jié)果表明：在其他條件相同時，隨著水灰比的減小，混凝土早期自收縮與水化溫升明顯增大；當(dāng)水灰比在0.280.45變化時，混凝土早期處于單面干燥條件下的質(zhì)量損失率隨著水灰比增大而增加，但測量到的總收縮值卻隨著水灰比的增大而減?。换炷猎缙谧允湛s在總收縮中所占比例隨水灰比的減小而明顯增大。文獻(xiàn)[27]就膠凝材料體系對混凝土早期收縮開裂的影響開展了試驗研究，試驗表明，水膠比、水泥細(xì)度、溫度、摻合料的種類和摻量對膠凝體系的抗裂性能影響很大，隨著水膠比的降低，水泥細(xì)度增細(xì)和溫度升高，膠凝體系的抗裂性能下降，摻有粉煤灰和礦渣粉的膠凝體系抗裂性能明顯高于摻有硅灰的膠凝體系抗裂性能。在實際工程中混凝土環(huán)的約束收縮試驗方法可用于對水泥、摻合料、外加劑等原材料進(jìn)行優(yōu)選和對混凝土進(jìn)行抗裂性能評價。同時，指出約束收縮試驗方法存在一定的局限性：不能反映膠凝材料體系溫度變化歷程對早期開裂的影響：不能反映膠凝材料體系水化產(chǎn)生膨脹的差異對早期開裂的影響?；炷恋氖湛s變形是引起混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素，同時，混凝土早期的抗拉強度、受拉彈性模量和徐變性能等對混凝土開裂趨勢的影響也不能忽略。因此，綜合分析混凝土的收縮性能，早期抗拉強度、混凝土的受拉彈性模量就顯得尤為重要。文獻(xiàn)[28]~[29]對國內(nèi)軸拉試驗在制作中和試驗中的軸拉保證措施進(jìn)行了分析和比較，得出了一般性的結(jié)論和建議，對解決軸拉試驗中的對中問題具有一定的參考價值。文獻(xiàn)[30]對C70～C100高強高性能混凝土的軸心抗拉強度與劈裂抗拉強度進(jìn)行了對比試驗研究，試驗結(jié)果表明，高強高性能混凝土的抗拉性能明顯改善，脆性有所降低，同時其軸心抗拉強度、抗壓強度與劈裂抗拉強度均有良好的相關(guān)性。影響混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫的因素是多種多樣的，文獻(xiàn)[31]-[33]認(rèn)為混凝土早期裂縫的控制是個系統(tǒng)的工程，必須從設(shè)計、材料和施工等各方面綜合考慮來防止裂縫的發(fā)生。1.3國外的研究進(jìn)展與評述國外對混凝土早期開裂的問題研究較早，在20世紀(jì)30年代的北美一座壩體施工過程中，人們就己經(jīng)認(rèn)識到大體積水工混凝土?xí)驗樗嗨瘯r放熱而產(chǎn)生明顯的溫升，并在隨后的降溫過程體積收縮受約束而出現(xiàn)開裂，開始采用摻火山灰的方法減少水化熱的影響；對于大面積結(jié)構(gòu)物因失水收縮產(chǎn)生的開裂，采用澆水、噴霧的方法來加以解決[34]。歐共體國家進(jìn)行的聯(lián)合科研項目[35]-[37]ImprovedProductionofAdvancedConcreteStructures(IPACES)(1997-2001)研究了高性能混凝土從水泥水化，體積變形，早期力學(xué)性質(zhì)到現(xiàn)場實測方法等方面的研究，并提出了一套用于設(shè)計和施工階段控制早期混凝土裂縫的專家系統(tǒng)。瑞典的MatsEmborg[38]認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)早齡期的溫度分布、相連結(jié)構(gòu)的溫度、早期混凝土瞬時的力學(xué)性質(zhì)和約束條件都是影響混凝土開裂的重要參數(shù)。作者選擇應(yīng)力水平σ(t)/fct(t)=0.7作為限制標(biāo)準(zhǔn)。SteepLykke[39]等也建議對實際工程中的早期混凝土，應(yīng)設(shè)定基本拉應(yīng)力來限制混凝土開裂，這個最大基本拉應(yīng)力小于混凝土的直接抗拉強度，不過SteepLykke等沒有提出最大基本拉應(yīng)力的具體數(shù)值。新加坡的H.R.Lu[39]認(rèn)為混凝土抗拉強度取決于許多因素，如配合比，養(yǎng)護(hù)條件等，而研究表明拉應(yīng)變能力是一個相對的常數(shù)，不受配合比、養(yǎng)護(hù)齡期和抗壓強度的影響。所以基于混凝上拉應(yīng)變能力比基于拉強度來估計開裂更方便更簡單。根據(jù)拉應(yīng)變能力建立的概率模型可以用于估計不同配合比混凝土的溫度裂縫。OmarChaallal[41]等對一0.16cmM.Sarigaphuti[42]等對纖維增強混凝土的收縮開裂與耐久性進(jìn)行了試驗研究。作者認(rèn)為在混凝土中摻入纖維可以有效地減少混凝土的收縮開裂?；炷良s束收縮開裂試驗采用的是一環(huán)形構(gòu)件，對6種不同類型的纖維混凝土(纖維摻量約為水泥重量的1%)進(jìn)行了試驗研究，試驗結(jié)果表明：與未加纖維的混凝土相比，纖維混凝土可以有效地減少裂縫寬度：同時也對纖維混凝土的長期力學(xué)性能以及混凝土的其它特性(諸如自由收縮、抗壓強度、抗彎強度和彈性模量)展開了試驗研究。ElieEIHindy[43]等對預(yù)拌高性能混凝土的干燥收縮展開了試驗研究，試驗中分別對混凝土的標(biāo)準(zhǔn)收縮試件和施工現(xiàn)場的柱子進(jìn)行了干燥收縮的量測，討論了養(yǎng)護(hù)時間、養(yǎng)護(hù)條件、硅粉含量和水膠比對高性能混凝土干燥收縮的影響，結(jié)果表明混凝土的養(yǎng)護(hù)時間越長，干燥收縮越?。翰⒒炷翗?biāo)準(zhǔn)收縮試件的干燥收縮與現(xiàn)場大尺寸柱子的干燥收縮進(jìn)行了比較，結(jié)果表明在實際的混凝土結(jié)構(gòu)中過高估計了其干燥收縮變形；最后，對應(yīng)用ACI209公式(適用于普通混凝土)來預(yù)測高性能混凝土干燥收縮的準(zhǔn)確性進(jìn)行了研究，認(rèn)為如果在AC工209公式中引入新的參數(shù)，則公式仍可用于高性能混凝土的干燥收縮預(yù)測。Ei-ichi[44]等就水泥、化學(xué)摻合料，礦物摻合料和水灰比對混凝土自由收縮的影響進(jìn)行了試驗研究，結(jié)果表明隨著水灰比的下降，自由收縮逐漸增大；而且一些摻合料可以有效地減小混凝土的自生收縮。0.kayali[45]等對摻加粉煤灰的纖維增強輕質(zhì)混凝土的干燥收縮進(jìn)行了試驗研究，混凝土中摻入的纖維分別為聚丙烯和鋼纖維。試驗表明，在混凝土中摻入纖維并不影響其抗壓強度，但會明顯增加混凝土的抗拉強度；聚丙烯纖維混凝土的干燥收縮并未發(fā)現(xiàn)明顯的減少，但鋼纖維混凝土的干燥收縮有明顯地減少；試驗的輕質(zhì)混凝土早期收縮性能類似于普通混凝土，但是，輕質(zhì)混凝土的收縮率在混凝土干燥后的100d內(nèi)基本保持不變，而普通混凝土的收縮率則在干燥后5fid明顯減慢；普通混凝土的收縮大約在400d以后趨于穩(wěn)定，而輕質(zhì)混凝土的收縮在400d后仍然有所發(fā)展。J.Branch[46]等對高強混凝土塑性收縮開裂的影響因素進(jìn)行了定量的試驗研究，測量的主要參數(shù)分別為混凝土澆筑后頭5個小時的受拉應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，毛細(xì)孔負(fù)壓力的發(fā)展和混凝土澆筑后頭24個小時的自由收縮，試驗中共配置8種不同強度等級的混凝土，分別在混凝土中摻入諸如硅粉、粉煤灰、礦渣和偏高嶺土之類的摻合料，使其28d的抗壓強度均超過70MPa。并使用約束圓環(huán)試驗來測定混凝土的塑性收縮開裂，測試的構(gòu)件分為密封和暴露于空氣中兩種，試驗研究表明：混凝土的塑性收縮開裂取決于較多的復(fù)雜因素，而這些因素均隨著時間的變化而變化，其中有兩個因素較為重要，它們的出現(xiàn)總會引起混凝土發(fā)生塑性開裂，即硅粉和風(fēng)速。基于該論文的研究結(jié)果可知，為了使工程中摻加有硅粉的高強混凝土不會產(chǎn)生早期的塑性收縮開裂，應(yīng)該注意防止混凝土表面發(fā)生干燥，最好應(yīng)在混凝土澆筑后的24小時內(nèi)保持其表面處于濕潤狀態(tài)。PietroLura[47]等詳細(xì)探討了養(yǎng)護(hù)溫度和水泥類型(波特蘭水泥和礦渣水泥)這兩個因素對高性能混凝土的自由收縮和由此引起的應(yīng)力方面的影響，結(jié)果表明，養(yǎng)護(hù)溫度越高，在混凝土中并不會引起更大的自生收縮變形，但通常會使收縮和應(yīng)力發(fā)展的速度加快；在給定的溫度下，礦渣水泥的早期收縮要大于普通波特蘭水泥的早期收縮。LiJiangyon[48]等認(rèn)為徐變和干燥收縮是高性能混凝土的兩個重要的時隨特性。作者按照中國的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法GBJ82-85分別對3組高性能混凝土(A組中僅含有普通波特蘭水泥：B組中摻入30%水泥重量的超細(xì)粒狀高溫礦渣；C組中摻入30%水泥重量的超細(xì)粒狀高溫礦渣和10%的硅粉)進(jìn)行了徐變和千燥收縮的試驗研究，試驗研究表明，在混凝土中摻入超細(xì)的粒狀高溫礦渣可以很大程度地減少其徐變和干燥收縮值，在試驗60d以后，三組混凝土的徐變率趨于一致：超細(xì)粒狀高溫礦渣和硅粉可以明顯促進(jìn)水泥的水化作用，增加Aft和C-S-H水化產(chǎn)物的生成，這些水化產(chǎn)物可以增強混凝土抵抗外部荷載的變形能力，而且高溫礦渣和硅粉還可以填充對混凝土結(jié)構(gòu)造成損害的毛細(xì)孔和空隙。O.Bernard[49]等就自生收縮對早齡期結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的影響進(jìn)行了試驗分析，試驗給出了水化作用中溫度發(fā)展歷程和總的應(yīng)變，將試驗結(jié)果與數(shù)值模擬的計算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明自生收縮對試驗的混合構(gòu)件中應(yīng)變和內(nèi)部應(yīng)力的發(fā)展起到了重要的影響作用。文獻(xiàn)[50]就自然環(huán)境中混凝土的收縮展開了試驗研究，試驗的混凝土強度等級變化范圍為C30}C70混凝土分為兩種(摻加鋼纖維和不摻加鋼纖維)，將測得的混凝土收縮試驗結(jié)果與ACI209中收縮應(yīng)變的計算公式值進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：自然環(huán)境中變化的相對濕度和溫度對混凝土干燥或自生收縮的影響不明顯，在混凝土中摻加鋼纖維對C30混凝土的收縮影響可以忽略，但隨著混凝土強度等級的提高，鋼纖維對混凝土收縮的約束影響明顯增強；ACI209公式僅適用于中低強度混凝土(C30}C45)收縮應(yīng)變的計算，不適用于高強混凝土的收縮應(yīng)變計算。國內(nèi)外對因荷載作用引起的“荷載裂縫”展開了大量的研究工作，編制出規(guī)范中有關(guān)“荷載裂縫”方面的設(shè)計規(guī)定，在工程中發(fā)揮了較好的裂縫控制作用；而對因變形原因引起的“非荷載裂縫”則主要是在設(shè)計和施工中規(guī)定了一些構(gòu)造措施(如伸縮縫間距)來防止和減輕，所以對其發(fā)生發(fā)展機理函待更深入的研究并建立起有效的裂縫控制措施。一些構(gòu)造措施的采用在實際工程中并不能有效地防止“非荷載裂縫”的發(fā)生。我國建設(shè)部曾將控制和防治結(jié)構(gòu)物裂縫的問題列入重點攻關(guān)計劃，但由于對“非荷載裂縫”的機理研究得不夠深入，在我國新頒布實施的“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”GB50010-2002中對防止“非荷載裂縫”也未能取得明顯突破，而將這一課題留待下一次修訂時解決。在此情況下，對工程中常見的收縮變形裂縫展開進(jìn)一步的深入研究是十分現(xiàn)實和迫切的[11]~[14]。

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