混凝土的开裂与裂缝控制

混凝土的开裂与裂缝控制第一部分混凝土开裂的基本原因水泥混凝土易于开裂现象的本质，在于其粒子与粒子之间仅存在弱物理键的相互作用，抗拉强度比抗压强度要小一个数量级甚至更多，断裂能仅约为102J/m2量级

，而其微结构的不均匀性，以及在硬化早期因多方面原因造成的损伤、微裂缝和拉应力，进一步使它易于开裂，且出现裂缝时间和部位呈现随机性。拌合物坍落度的变化50年代干硬、插捣0～2cm60年代干硬、插捣与低频振捣2～4cm70年代塑性、低频振捣5～9cm

80年代泵送、流态、高频振捣10～20cm90年代泵送、自密实16～25cm原因一混凝土拌合物沉降与泌水沉降与泌水

20世纪70年代，曾任日本混凝土学会主席的樋口芳郎做了一个试验：他将坍落度为8cm的拌合物浇注在一透明塑料管内，惊奇地发现在粗骨料下方普遍形成水囊；混凝土硬化后抗弯拉强度明显下降。骨料水可见泌水内泌水钢筋沉降裂缝水囊混凝土表面混凝土沉降形成的缝隙钢筋混凝土易于出现沉降与泌水现象的其他因素：

早期：低气温季节浇注混凝土；矿渣水泥中矿渣的粉磨细度较粗；近年：外加剂－水泥相容性；水泥可溶碱含量过低；拌合物的保水性。

原因二混凝土的体积变形

1)塑性收缩2)干湿变形3)温度变形4)自生变形1）塑性收缩指新拌混凝土浇浇注后尚在塑性性状态发生的收收缩。特点是当表面水分向外外蒸发时引起局局部产生应力，，因此当蒸发速速率大于泌水速速率时，会发生生局部的塑性收收缩开裂。低水灰比（水胶胶比）混凝土拌拌合物体内自由由水少，矿物细细粉和水化生成成物又迅速填充充毛细孔，阻碍碍泌水上升，因因此表面更易于于出现塑性收缩缩开裂。混凝土表面泌水速率<蒸蒸发速率开裂混凝土表面潮湿、干燥与风风速(2.5m/s)对收缩缩的影响不同参数影响的的差异（摘自“减小早早期收缩的方法法”－混凝土的的收缩2000)干缩随风速增加加而明显增大相对湿度对干缩缩的影响(2.5m/s风速速;20℃)气温对收缩的影影响(2.5m/s风速；RH40％)影响蒸发速率的的因素1）气温；2）混凝土体温温；3）相对湿度；；4）风速；5）太阳辐射热热；以上任意两个因因素的组合都属属于热天混凝土土浇注(HotWeatherConcreting)。可能出现塑性收收缩裂缝的混凝凝土温度与对应应的相对湿度混凝土温度（℃）相对湿度（％）40.69037.88035.07032.26029.45026.74023.930设风速16km/hr；气气温与混凝土温温差5.6℃塑性收缩裂缝现代高性能混凝凝土塑性收缩增增大主要原因在于高高性能混凝土的的低水胶比和大掺掺量矿物细粉的的广泛使用。2）干湿变形硬化混凝土与周周围环境存在湿湿度梯度，引起起水分向外蒸发发或吸入，产生生体积变形的现现象。干湿作用的影响响混凝土受干燥作作用产生的六个个作用是：塑性收缩开裂、、体积收缩（干干缩）、微裂缝缝和渗透性增大大、水泥-骨料料粘结弱化、抗抗拉强度约降低低30%，以及如果再受潮潮，可能会因为为延迟钙矾石生成或受受拆散力作用而而产生膨胀。RichardW.Burrows.TheVisibleandInvisibleCrackingofConcrete.ACImonographNo:11,1999.干湿作用的影响响“在调查过程中注注意到在主要遭遭受干燥影响的的那些部位劣化化最显著……。。发生网状开裂裂的程度主要取取决干燥严重程程度和混凝土对对干燥收缩的易易感性。”“劣化……在桥桥栏杆处最显著著。”（栏杆是是桥最干燥的部部位）“……大大多数受影响的的混凝土没有任任何明显的有害害膨胀”（由于于ASR）。RichardW.Burrows.TheVisibleandInvisibleCrackingofConcrete.ACImonographNo:11,1999.干湿作用的影响响1966年，宾宾夕法尼亚州Harrisburg温暖的的夏季有过一次干干旱，只有48mm的雨水，而不是通常的的300mm。。在此期间，该州的DOT为为使交通升级，，建造了319座桥。几年后，Carrier和和Cady（1975年）观观察了其中的249座桥面，，发现了断裂、、破碎、砂浆劣劣化和横向裂缝缝，在总长33.8km的的桥面上发现了了5425条横横向裂缝。3）温度变形（（热变形）混凝土硬化期间间由于水化放热热产生温升而膨膨胀，到达温峰峰后降温时产生生收缩变形。升温期因混凝土土模量还很低，，只产生较小的的压应力，且因因徐变作用而松松弛；降温期收缩变形形因弹模增长，，而松弛作用减减小，受约束时时形成大得多的的拉应力，当超超过抗拉强度（（断裂能）时出出现开裂。此外，不同温度度区域热膨胀作作用的差异，如如大体积混凝土土中内部温度较较高，产生较大大膨胀，而外部部则收缩，因而而在外表混凝土土中将产生很大大的拉应力，使使混凝土产生裂裂缝。图3-46硬化水泥浆体与混凝土的绝热温升水化热的影响混凝土温度随水水泥用量增加而而上升图3-47混凝土浇注厚度对温升的影响（浇注温度20C，水泥用量400kg/m3）混凝土的温升随随结构物断面尺尺寸增大而加剧剧2.0m2.5m结构断面尺寸非非常大热收缩与热应力力混凝土的抗拉强强度很小，因此此在冷却时产生生的拉应力很容容易超过它的强强度。例如：混凝土的热膨胀胀系数为10××10－6/℃由于水化热产生生的温升为15℃则混凝土冷却时时的热收缩为150×10－6而其弹性模量设设为21GPa如果被完全约束束，冷却时的拉拉应力达3.15MPa超过一般混凝土土的抗拉强度因此，如果不是是由于应力松弛弛，很可能要开开裂混凝土因为收缩缩引起开裂，尤尤其是大体积混混凝土因水泥水水化放热产生的的温升会引起开开裂的问题，在在20世纪初就就为工程界所认认识。自20世纪初起起，为了减小水水化放热产生的的影响，开始采采用掺火山灰的的办法，30年年代又开发出低低热水泥。利用用加大粗骨料粒粒径、非常低的的水泥用量、预预冷拌合物原材材料、限制浇注注层高和管道冷冷却等措施，进进一步获得了降降低水化温峰、、抑制热裂缝的的效果。ThermalCrackinginConcreteatEarlyAgesE&FNSPON(1994)近几十年来，基基础、桥梁、隧隧道衬砌以及其其他构件尺寸并并不很大的结构构混凝土开裂的的现象增多，同同时发现干燥收收缩通常在这里里并不重要了。。水化热以及温温度变化已经成成为引起素混凝凝土与钢筋混凝凝土约束应力和和开裂的主导原原因。ThermalCrackinginConcreteatEarlyAges.E&FNSPON1994.4）自生变形混凝土在没有温温度变化，没有有和外界发生水水分交换，也不不受力的条件下下发生的表观体体积变形称自生生变形，自生变变形时体积减小小称自生收缩。。混凝土发生自自生变形的原因因，是由于化学学减缩——水泥泥（及掺合料））和水发生水化化反应绝对体积积减小的现象。。龄期体积减缩初凝时的化学收收缩初凝终凝自生收缩化学收缩水化产生的孔隙隙化学收缩与自生生收缩之间的关关系自生收缩与干燥燥收缩的比较自生收缩与干缩缩一样，是由于于水的迁移而引引起。但它不是是由于水向外蒸蒸发散失，而是因为水泥水水化时消耗水分分造成凝胶孔的的液面下降，形形成弯月面，产产生所谓的自干干燥作用，混凝凝土体的相对湿湿度降低，体积积减小。当混凝土的水灰灰比降低时干燥收缩减小，，而自生收缩加加大。如当水灰比大大于0.5时，其自干燥作用和和自生收缩与干干缩相比小得可可以忽略不计；但是当水灰比小小于0.35时，体内相对湿湿度会很快降低低到80%以下，自生收缩缩与干缩值两者者接近；当水灰灰比为0.17时，则混凝土只只有自生收缩而而不发生干缩了了。自生收缩与干燥燥收缩的关系自生收缩与干燥燥收缩的异同点点相同点：均由于水的迁移移所引起；不同点：1）自缩不失重重；2）自缩各向同性地地发生，干缩由由表及里地发生；3）水灰比降低低时，干缩减小小，自缩增大；；4）覆盖后（或或拆模前）不发发生干缩，而自自缩必须通过湿养养护(供水）减减小或消除影响自生收缩的的因素①水泥品种低热水泥中热水泥摘自WorkofJCIcommitteeonAutogenousShrinkage.ShrinkageofConcrete.2000磨细矿渣比表面面积的影响②矿物掺合料磨细矿渣掺量对对自生收缩的影影响粉煤灰掺掺量对自自生收缩缩的影响响③水灰比对水泥浆浆自生收收缩值的的影响水灰比对对混凝土土自生收收缩值的的影响④温度的影影响将净浆试试件浸在在水中，，试验水水养护抑抑制自生生收缩的的结果表表明：尺尺寸影响响十分显显著。W/C=0.30试件尺寸寸对水泥泥浆在水水中长度度变化的的影响（（W/C＝0.30)膨胀剂对对水泥浆浆自生收收缩的影影响（W/C＝0.30)Ei-ichiTazawa.etal.WorkofJCICommitteeonAutogenousShrinkage.ShrinkageofConcrete.Shrinkage2000.RILEM.收缩应变变大小只只是导致致混凝土土开裂的的一方面面原因，，另一方面面还有混混凝土的的延伸性性：弹性模量量弹性模量量越小，，产生一一定量收收缩引起起的弹性性拉应力力越小；；徐变徐变越大大，应力力松弛越越显著，，残余拉拉应力就就越小；；抗拉强度度抗拉强度度越高，，拉应力力使材料料开裂的的危险越越小。原因三混混凝土土的延伸伸性徐变GeraldPickett(1942年）说说过：“……在大多数数情况下下，如果果不是因因为徐变变，混凝凝土会严严重地开开裂。””Neville(1959年））断定：徐变通常常与强度度相反———强度度越高，，徐变就就越小。。……水泥浆体体强度越越低，徐徐变能力力越大。。西太平洋洋Caroline群群岛上的的一座桥桥梁（主主跨为241m）由于于徐变使使跨中向向下挠曲曲，加铺铺的桥面面板进一一步加剧剧徐变，，使该桥桥在建成成不到20年后后坍塌（（1996年年）。粘弹性材材料在一一定应力力作用下下的徐变变粘弹性材材料在一一定应变变作用下下的应力力松弛应力应变应变应力徐变会引引起混凝凝土构件件的预应应力损失失，据统统计，我我国几十十年来生生产的构构件预应应力损失失达30～50%，减减小混凝凝土的徐徐变，对对这样一一些结构构物是有有益的。。但是另另一方面面，徐变变会使温温度或其其他收缩缩变形受受约束时时产生的的应力减减小；在在结构应应力集中中区和因因基础不不均匀沉沉陷引起起局部应应力的结结构中，，可以降降低应力力峰值，，从这个个角度来来说：徐徐变较大大的混凝凝土又有有有利的的一面。。徐变的作作用无松弛作作用时出出现开裂裂混凝土的的抗拉强度度开裂延迟迟应力松弛后的的实际应应力应力松弛弛时间收缩应变受约束时时产生的弹性拉应应力收缩与徐变对混凝凝土开裂的影响环境相对湿度的影影响总应变时间干缩基本徐变干燥徐变60%湿度、不加加载100%湿度、加加载60%湿度、加载载徐变应变干缩温度对徐变的影响响Neville（（1959）确信信：徐变通常与强强度相反。强度越越高，徐变越小。。他说：“凡影影响强度的因素———组分、水泥细细度或水化程度———也影响徐变：：在一定荷载下，，水泥浆体强度越越低，徐变能力越越大。”混凝土的技术人员员已成为设计强度度的专家，但是当当不出现裂缝也重重要时，他们就必必须学习如何为增增大徐变而设计。。这不难做到：与与得到高早强的途途径相反。对早强有好处，但但增大因丧失徐变变而开裂的危险的的因素是：★长期湿养护★高的碱含量★高的水泥细度★高的C3A含量·高的C3S（低C2S）含含量★低的C4AF含量★高的SO3含量★低W/C★硅灰★促进水化的外加加剂早期强度发展快的的混凝土，抗拉强强度虽然随抗压强强度发展加快而加加快，但相对幅度度较小，而其弹性性模量迅速增大，，徐变松弛作用则则很快减小，综合合效果是其延伸性性明显地变差。因因此，现今使用高高活性水泥、水灰灰比较低，早期强强度发展快的混凝凝土，其自生收缩缩、温度收缩产生生的弹性拉应力易易于超过抗拉强度度，很快出现开裂裂。高早强混凝土的开开裂混凝土开裂与其收收缩变形的关系由上图看来，收缩缩受约束产生的拉拉应力和由于徐变变释放的应力之间间的相互作用，是是硬化混凝土出现现早期开裂的核心心。混凝土由于收收缩受约束而开裂裂，可因为下列因因素减小：抗拉强度高、收缩缩应变小、弹性模模量低、高徐变应应变。这些因素都是与与考察强度—耐久久性之间的关系相相关的。现代混凝土的特点点对收缩的影响大流动性和泵送施施工是在使用混凝凝土外加剂的前提提下实现的，传统混凝土减水剂剂使混凝土的早期期收缩显著增大。。混凝土的强度普遍遍提高，高强混凝凝土在更多的建筑筑物中得以应用，，造成混凝土更大的的早期收缩开裂倾倾向。混凝土—混凝土结结构约束、环境条件影影响原因四：约束路面板收缩受底部基层强强烈的连续约束柱梁收缩受端部约束束梁结构混凝土土——约束重庆无渣轨轨道底板混混凝土凿毛毛误区3：新老混凝土土的粘结尺寸浇注混凝土土相邻结构放热热尺寸刚度温度水泥品种水泥用量外加剂配合比浇注顺序浇注速率施工缝（长长度）初温（Tc)冷却环境气温湿度模板隔热温度发展不均匀成熟熟度力学性能强度弹性徐变温度膨胀温度收缩断裂力学成熟度发展展约束力学模型温度应力开裂风险开裂？各种方法相互影响的的多因素决决定混凝土土温度应力力和早期开开裂示意图图“分解论””评价方式式造成误导导如上所述，，结构混凝凝土出现开开裂现象，，是多方面面且相互存存在显著交交叉作用的的原因所引引起，因此此以分解论论的理念为为基础，检测干缩、、自生收缩缩、温升或或温差等单单一参数，，以及它们们之间简单单叠加的评评价方法，，都难以对对其开裂趋趋势获得符符合实际的的评价结果果。事实上，混混凝土开裂是内应应力不断地地累积超过过了混凝土土抗拉强度度（更确切切地，是断断裂能）的的结果，这这种整体论论的理念给给我们寻求求新的、较较为合理的的评价方法法，提供了了重要的启启示。第二部分混混凝土抵抵抗开裂的的主要技术术措施1.为什么要避避免开裂？？可能要考虑虑下列四方方面影响：：1)开裂裂影响结构构的整体性性；2)开裂裂可能会导导致耐久性性问题；3)开裂裂引起服务务功能丧失失（例如渗渗漏、传音音、饰面损损坏等）；；4)开裂裂从美学角角度无法让让人接受。。BiansaBaetens,etal.ComputerSimulationforConcreteTemperatureControl.ConcreteInternational.Dec,2002例如，隧洞洞与各种过过水结构物物都要求水水密性（不不透水性）），因为引引水隧洞侧侧壁上出现现的裂缝会会导致严重重的渗漏；；在海洋环环境中，氯氯离子进入入更增加了了引起钢筋筋锈蚀的危危险。混凝凝土质量、、裂缝的数数量以及渗渗漏接缝的的数量决定定隧洞的水水密性。水水流经隧洞洞的混凝土土本体、裂裂缝和渗漏漏接缝之比比，分别为1:104:1010量级。BiansaBaetens,etal.ComputerSimulationforConcreteTemperatureControl.ConcreteInternational.Dec,2002开裂的影响响高拱坝的坝坝踵开裂问问题是对拱拱坝安全运运行带有很很大潜在威威胁的根源源,引起了了各国坝工工界的极大大关注。如如奥地利197ｍ高高的Klnbrein双曲薄拱坝坝，在1978年水水库运行蓄蓄水过程中中,坝踵发发生了贯穿穿性裂缝，，并损坏了了防渗帷幕幕而引起严严重漏水，，该坝经历历了近10年的修复复加固过程程，损失极极大。周元德、陈陈观福、尹尹显俊、张张楚汉；用用工程类比比分析法研研究高拱坝坝坝踵开裂裂稳定性，，水力发发电学报，，2002年第1期期(专刊刊)；奥地利Kolnbrein拱拱坝奥地利Kolnbrein拱拱坝一个不透水水，但存在在非连续微裂缝缝，且多孔孔的钢筋混凝土土结构环境作用（（第一阶段段）（无可见损损伤）1.侵蚀蚀作用（冷热循环环、干湿循循环）2.荷载载作用（循环荷载载、冲击荷荷载）由于微裂缝缝和孔隙连通并延伸伸到表面，，不透水性逐渐渐丧失环境作用（（第二阶段段）（损伤的开开始与扩展展）水的渗入O2、CO2渗入酸性离子（（Cl-,SO4-)渗入A：以下原因使使孔隙内静静水压增大、混混凝土膨胀胀：钢筋锈蚀、碱-骨料反应应、水结冰、硫酸盐盐侵蚀B：混凝土强度度与刚度降降低开裂、剥落落与整体性性丧失混凝土劣化化的“整体体性”模型型混凝土结构构非荷载裂裂缝是影响响耐久性的的关键因素素非荷载裂缝缝导致的最最严重后果果是极大地地降低混凝凝土结构的的耐久性。。其最基本本的原理是是，无论强强度多高，，混凝土多多致密，一一旦混凝土土出现裂缝缝，对外界界腐蚀介质质来说就成成为无障碍通道道。技术措施之之一大掺量粉煤煤灰混凝土土技术大掺量粉煤煤灰混凝土土的定义很多国家标标准或规程程都将粉煤煤灰掺量为为40%作作为上限，，规定很多多情况下粉粉煤灰掺量量不可超过过40%，，因此，多多数研究者者认为粉煤灰掺量量在40%以上的混凝土定定义为HVFAC较较为合适适。大掺量粉煤煤灰混凝土土可以抑制制温度变形形掺粉煤灰有有利于降低低温峰值和和温峰出现现时间水化温升下下降—粉煤灰掺量量10-50%时，，3天水化化温升降低低13.9%-52.1%水化热显显著减小小—粉煤灰掺掺量10-50%时，，3天水水化热降降低5.9%-35.1%水化温升升减慢、、温峰出出现时间间推迟0.5-3.2h掺粉煤灰灰有利于于降低温温峰值和和温峰出出现时间间粉煤灰显显著降低低温峰、、推迟温温峰出现现时间大掺量粉粉煤灰混混凝土可可以抑制制干缩变变形粉煤灰的的需水行行为和减减水作用用。由于于粉煤灰灰的的颗颗粒大多多是球形形的玻璃璃珠，优优质粉煤煤灰由于于其“滚滚珠轴承承”的作作用，可以改善善混凝土土拌和物物的和易易性,减减少混凝凝土单位位体积用用水量，，硬化后后水泥浆浆体干缩缩小，提提高混凝凝土的抗抗裂性。。粉煤灰掺掺量是影影响混凝凝土早期期收缩变变形的一一个重要要因素。大掺量量粉煤灰灰混凝土土早期收收缩较小小，有着着良好抗抗裂性。。由于混凝凝上的收缩主要要受水胶胶比或用用水量的的影响，，加人粉煤煤灰后，，一方而而减少混混凝土的的用水量量，抑制制混凝土土的收缩缩.其收收缩随粉粉煤灰含含量的增增加而减减少。另一方面面，粉煤煤灰在水水泥浆体体中由于于微集料效效应及火火山灰反反应生成成大址水水化C一一S一H凝胶，，填充了了孔隙，，相应补补偿了部部分收缩缩。大掺量粉粉煤灰混混凝土可可以减少少自生变变形粉煤灰替替代部分分水泥，，使水泥泥用量减减少，同同时也减减少了水水化反应应总量，，有利于于降低混混凝土自自收缩。。距美国西西部大陆陆约4000km的太太平洋小小岛上一一座用手手工雕凿凿成美观观的大理理岩石材材建造的的庙宇粉粉煤煤灰掺量量60%，价格格为200∕吨吨，水泥泥价格是是$75∕吨新中央电视台台

大厦底板板

混凝土浇浇注

2005,11-2006,1拌合物配合比比与工作度：：水泥205kg/m3粉煤灰205kg/m3用水量150kg/m3外加剂：聚羧羧酸或萘系高高效减水剂；；水胶比0.36坍落度200～220mm未掺早强防冻冻剂的大掺量量粉煤灰混凝凝土（50％％质量比）正正在浇注温度检测、发发送与采集和和匹配养护Temperaturemeasurement,transmit,collectionandTMCTt现场试件加热装置电脑发送装置接收装置测温点养护箱转发装置整个浇注过程程基本顺利。。因为粉煤灰灰掺量大，而而它密度比水水泥明显小，，结果粉体体体积比普通混混凝土大，使使拌合物的水水胶比明显降降低（大约在在0.35左左右），用水水量因此减少少了约50kg/m3，自由水大大大减少，泌水水现象自然就就会明显改善善！该工程混混凝土的设计计强度是60d达到C40，由于浇浇注体积大，，温峰均超过过50℃，实实际检测结果果表明14d龄期就基本本达到了设计计强度。采用较低的水胶比,在适适当的温度下下制备和浇注注与及早地覆覆盖养护,是粉煤灰在在混凝土中应应用的关键技技术。要获得得良好的效果果,抑制混凝凝土变形开裂裂，需要采用用大掺量粉煤煤灰混凝土,现行掺量限限制不利于发发挥粉煤灰的的作用,是以以往大水胶比比条件下实践践经验的产物物,需要重新新检验。Mehta说说:大掺量粉煤灰灰混凝土这一一开创性的应应用,无疑是是粉煤灰材料料在建筑工业业中得到最有有价值利用的的标志。膨胀剂的应用用补偿收缩混凝凝上的确切定定义是:用混凝土的的限制膨胀来来补偿混凝土土的限制收缩缩。补偿收缩缩混凝上和普普通混凝上的的标致性区别别是使用膨胀胀水泥或膨胀胀剂，赋予它它适度的膨胀胀，钢筋约束束膨胀产生压压应力，主要要用于补偿干干缩与冷缩。。技术措施之二二混凝土膨胀剂剂补偿收缩技技术膨胀源：UEA、CEA与水泥水水化形成钙矾矾石，固相体体积增加125%；CEA与水泥水水化形成Ca(OH)2和钙矾石。以适量掺入(等量取代水水泥)混凝土土中，在混凝土凝结结硬化的初期期14d龄龄期内可生成成大量膨胀结晶晶水化物—水化硫铝酸钙钙即钙矾石。使混凝土产产生适当体积积膨胀，用以以补偿混凝土的收缩缩；在钢筋或或邻位等限制制下,膨胀能做功，可在在混凝土中建立0.2-0.7MPa的预压应力，其压应力大致致可抵消混凝凝土收缩时产生的拉应力力，同时也推推迟了混凝土土的收缩过程,抗拉强强度在此期间间能获得增长长。当混凝土开始收缩时时，足以抵消消混凝土收缩缩应力的作用，从而防防止或减少混混凝土收缩开开裂。混凝土的主要要变形自由收缩，相相向变形，不不裂限制收缩，背背向变形，开开裂自由膨胀，背背向变形，开开裂限制膨胀，形形向变形，不不裂关于膨胀剂对对冷缩的补偿偿地下建筑物受受干燥收缩与与温度变化的的影响不大。因为为地下建筑物物长期处于潮潮湿状态下，混凝土含含水膨胀，且且设于地下，，受四季冷热和日夜湿湿度变化的影影响较小。关于膨胀剂对对冷缩的补偿偿但值得注意的的是，有很多多在夏季施工工完的地下工程，到到第二年春天天发现裂缝，，主要原因是对冷缩估计计不足，而补补偿收缩混凝凝土对冷缩补偿有限；夏夏季浇筑的混混凝土由于养养护结束至回填的时段较较长，干燥收收缩与季节变变化的温度下降缩引起的的收缩互为促促进，回填土后由于于保温保湿养护作作用，混凝土土又恢复一定定的膨胀，所以施工完的的地下结构应应该及早回填填。补偿混凝土的的配制和施工工（1）水泥用量会影影响膨胀率，，故水泥称量量要求准确。补偿收缩混凝凝土需水量大大，而用水量增加，膨胀胀率减小且干干缩率增大，所以应在允许条件下下尽量少加水。补偿混凝土的的配制和施工工（2）补偿收收缩混凝土拌拌合物粘稠，，无离析和泌水现象，因此，泵送性性能很好，宜宜于泵送施工。由于不不泌水，凝结结时间短，容容易产生早期塑性收缩缩裂缝，所以以，抹面和修修整的时间可以提早，，不宜过晚，，并注意早期期养护。拌合之后，如如运输合停放放时间较长，，坍落度损失将引起施施工困难，此此时，不允许许再添加拌合水，以免免降低强度和和膨胀率。（SL损失失问题）补偿收缩混凝凝土的养护（3）膨胀剂在水泥泥水化过程中中,需要较多多的水分，且且其他水化物物的水化过程程需要持续较较长的时间，，膨胀剂只有有与水泥均匀匀混合,通过过充分水化才才能实现要求求达到的膨胀胀率。补偿收缩混凝凝土浇筑后两两周内就可达达到全部膨胀胀值的60%-80%，，保湿养护十十分重要。补偿收缩混凝凝土的养护浇筑后，立即即开始养护,养护时间不不少于14d，以充分分供应膨胀过过程中需要的的水分。如养护不充分分，混凝土中中的水分很快快蒸发，水泥泥不能充分水水化,膨胀剂剂的作用也就就不能充分发发挥，膨胀剂剂中未反应的的组分在混凝凝土使用期间间，在合适的的条件下会产产生二次钙矾矾石而造成破破坏。补偿收缩混凝凝土的养护对于大体积混混凝土，其配配筋以内混凝凝土处于筋力力的限制状态，补偿收缩混凝凝土对混凝土土中心温度与与表面温度之差的的补偿很有效效，而表面混混凝土处于自自由状态，对表面面温度与环境境温度之差的的补偿有限，，因此表面必须进行行蓄水养护，，减小混凝土温温差应力，避免表面裂缝缝，效果较好好。徐变对补偿收收缩混凝土的的影响在混凝土湿养养护期内，也也就是膨胀阶阶段，混凝土土中产生压应应力，引起受受压徐变，有有使限制膨胀胀率减少的趋趋势，但由于于一般压应力力较小，且时时间也短，所所以，影响极极小。当混凝土开始始收缩后，混混凝土的压应应力开始减小小，受压徐变变也随之减小小，当混凝土土中产生拉应应力时，受拉拉徐变也随之之产生。受拉徐变增加加了混凝土的的拉伸变形能能力，并能提提高混凝土的的极限延伸率率，有利于防防止混凝土的的开裂。所以，为提高高补偿收缩混混凝土的徐变变，可采用掺掺加外加剂、、选用弹性模模量较低的骨骨料等方法，，以减少混凝凝土的开裂。。补偿收缩混凝土土的耐久性补偿收缩混凝土土在周围有约束束的条件下，产产生侧向挤压力力，使混凝土密密实，抗渗性及及抗冻性均优于于普通混凝土。。所以，以硅酸酸盐水泥熟料为为主要组分的补补偿收缩混凝土土，由于碱度较较高，钢筋在其其中无锈蚀危险险；碱度较低的的补偿收缩混凝凝土，如果膨胀胀率较小，在限限制条件下，密密实性较好，锈锈蚀也较轻微。。补偿收缩混凝土土应用的几点体体会补偿收缩混凝土土最好应用于地地下工程中。补偿收缩混凝土土最好加强配筋筋，保证预加应应力。补偿收缩混凝土土最好不要用于于水胶比很低的的高强高性能混混凝土中，补偿偿收缩作用小。。技术措施之三混凝土减缩剂的的应用混凝土减缩剂(shrinkagesreducingagent)首先由日日本日产水泥公公司和Sanyo化学工业公公司于1982年研制成。。随后美国在1985年获得得混凝土减缩剂剂的专利，在实实际应用中取得得了极其良好的的技术效果。特特别是对减小混混凝土的自收缩缩具有很强的针针对性。多年来来，为了降低减减缩剂的成本和和改善混凝土的的综合性能，对对减缩剂的组成成及复配技术开开展了大量研究究，并获得了多多项专利。我国关于减缩剂剂的研究和报导导始于90年代代，由于减缩剂剂的成本较高，，一直没有得到到推广应用，但但随着我国经济济基础的加强，，特别是混凝土土工程裂缝控制制的迫切需要，，以及减缩剂研研究技术和产品品性能的进一步步提高，减缩剂剂这一新材料定定将得到越来越越广泛的应用。。减缩率是一个相相对稳定值：施工养护和环境境条件对混凝土土的减缩率影响响很小。亦即养养护条件差或空空气相对湿度小小、风速大，混混凝土的收缩增增大时，由于减减缩率基本一定定，故其降低收收缩的绝对值也也增加。反之亦亦然。减缩剂几乎没有有水泥适应性问问题：这是因为减缩剂剂是通过水的物物理过程起作用用的，与水泥的的矿物组成和掺掺合料等无关，，且与其它混凝凝土外加剂有良良好的相容性。。减缩剂对不同强强度等级混凝土土早期收缩的影影响减缩剂对掺矿粉粉、粉煤灰混凝凝土的早期减缩缩效果不掺减水剂的混混凝土（JJ）），48h收缩缩率只有掺减水水剂混凝土（J0）的25%。粉煤灰和矿粉的的掺入，在不加加减缩剂时，也也能适当减小早早期收缩，48h时分别为6.2%和11.6%。减缩剂对掺粉煤煤灰和矿粉混凝凝土的早期减缩缩效果同样十分分显著，48h时的减缩率达达到45%以上上。减缩剂对水泥净净浆干燥收缩的的影响减缩剂对砂浆减减缩率的影响减缩剂掺量对混混凝土收缩率的的影响早期抗裂试验早期抗裂试验装装置编号1m3混凝土各材料用量（kg）塌落度mm水泥水砂

石子减水剂减缩剂膨胀剂JJ1420190716107400080DJ42019071610747.6500210SJ42019071610747.657.650225UJ37019071610747.65050.4207首条裂缝出现时时间裂缝条数编号裂缝状况时间（d）61920294260JJ1裂缝数目012223DJ裂缝数目199121516SJ裂缝数目000122UJ裂缝数目001233最大裂缝宽度与与时间的关系减缩剂与膨胀剂剂双掺问题编号1m3混凝土各材料用量（Kg）

塌落度水泥水砂石子减水剂减缩剂膨胀剂凝结时间J042019071610747.650

10:10210AJ42019071610747.657.65

11:40225UJ389.619071610747.6530.410:30207UA389.619071610747.657.6530.411:00220减缩剂与膨胀剂剂双掺问题相对湿度对干燥燥收缩的影响减缩剂应用试点点工程BEAUTYandDURABILITY试点工程一：04年4月，楼楼板面积750m2，掺减缩剂的试试验区约300m2。裂缝数量减少60%。气温较低，环境境湿度较高，所所以作用效果不不尽显著。试点工程二：04年7月18日。楼板面积820m2，各施工410m2。气温38℃，现场温度56℃。裂缝数量对比时

间浇筑后24h测试浇筑后第13d测试位

置B区不掺SRA

A区掺SRAB区/A区(%)A区(不掺SRA)B区(掺SRA)B区/A区(%)裂缝数量（条）1131614.2489357.16单位面积裂缝数量（条/㎡）0.4540.07115.61.9660.1557.88裂缝长度时

间浇筑后24h测试浇筑后第13d测试位

置A区(不掺SRA)B区(掺SRA)B区/A区(%)A区(不掺SRA)B区(掺SRA)B区/A区(%)裂缝总长度（mm）4814043208.9719364067603.49单位面积裂缝长度（mm/m2）193.519.19.87778.429.93.84裂缝名义面积对对比表位

置A区(不掺减缩剂)B区（掺减缩剂）B区/A区(%)裂缝总名义面积（mm2）11450033122.89单位面积裂缝名义面积（mm2/m2）460153.26混凝土浇后13d时的屋面楼楼板裂缝分布示示意图几点想法：1.减水剂、泵泵送剂等化学外外加剂极大地增增加混凝土早期期收缩、加速早早期开裂、增加加裂缝数量。我们不能回避这这一事实，关键键是如何从生产产用原材料、合合成工艺和复配配技术上加以改改进。2.减缩剂能有有效降低混凝土土的早期收缩、、延缓早期开裂裂、减少裂缝数数量。关键是如何降低低成本，并使我我们的设计、施施工和建设单位位等认识和接受受它。技术措施之四混凝土纤维增强强抗裂20世纪60年年代中期Goldfein研研究用合成纤维维作水泥砂浆增增强材料的可能能性，发现尼龙龙、聚丙烯、聚聚乙烯等纤维有有助于提高砂浆浆的抗冲击性。。而Zollo等的实验结果果表明，若在混混凝土中掺加体体积率为0.1﹪～0.3﹪﹪的聚丙烯纤维维时，可使混凝凝土的塑性收缩缩减少12﹪～～25﹪。增强理论－纤维维阻裂理论和复复合材料理论纤维阻裂理论的的通俗解说：当混凝土块体内内部存在有发生生微裂缝的倾向向，并且可能向向任何方向发展展时，这条裂缝缝在最远不超过过块体内纤维平平均中心距离的的路程就会遇到到横亘在它前面面的一条纤维。。由于这些纤维维的存在，使微微裂缝发展受阻阻，只能在混凝凝土块体内部形形成类似于无害害孔洞的封闭的的空腔或者非常常细小的孔。裂缝纤维复合材料理论：：是将多种单一材材料结合或混合合之后所构成的的材料整体看作作一个多相系统统，其性能乃是是各个相的性能能的加和值。在在纤维混凝土中中，纤维材料与与水泥基体之间间形成良好复合合体的前提有两两个：一是纤维维材料具有严格格稳定的化学性性质，即使在水水泥水化时产生生的强烈碱性物物质也能安之若若素，不发生任任何变化；第二二是纤维具有良良好的自分散性性，能够在正常常混凝土制备所所要求的搅拌时时间之内完成在在混凝土整体内内无所不在的均均匀性分散过程程。掺聚丙烯纤维能能有效改善混凝凝土的早期自收收缩特性。这可可能与纤维表面面的吸附水形成成内养护有关。。1500g/m3600g/m3900g/m3掺聚丙烯纤维能能有效提高混凝凝土的抗冲击性性能编号XJXB1600g/m3XB2900g/m3XA2900g/m3初裂冲击次数坏冲击次数n255100123126试件破坏的冲击韧性w（J）1108201524792539初裂后继续吸收的能量Aw（J）181181202222掺聚丙烯纤维能能推迟裂缝产生生的时间。且随随着掺量提高，，开裂时间延后后，裂缝宽度减减小。技术措施之五沉陷裂缝的防治治措施1)严格按照混混凝土设计配合合比搅拌混凝土土,确保混凝土的合合理性。要严格控制混凝凝土单位用水量量在170kg/m3以下,在满足足泵送和浇筑要要求时,宜尽可可能减少坍落度度;掺加适量、、质量良好的泵泵送剂和掺合料料,可改善工作作性和减少沉陷陷。2)混凝土搅拌拌时间要适当,时间过短、过长长都会造成拌合合物均匀性变坏坏而增大沉陷。3)混凝土浇筑筑时,下料不宜太快,防止堆积或振振捣不充分。4)严格按照操操作规程进行混混凝土振捣。必要时,可以在在混凝土浇筑1-1.5h后、混凝土尚尚未凝结之前,对混凝土进行行两次振捣,表表面要压实抹光光。技术措施之五沉陷裂缝的防治治措施5)做好混凝土土的养护工作,在炎热的夏季和和大风天气,采采取缓凝或覆盖盖等措施,减少少因表层水分迅迅速蒸发而形成成的内外硬化不不均匀而造成的的裂缝。6)避免直接在在松软土或填土上上制作混凝土构构件,如确因需需要,必须对软软土地基进行必必要的夯压和加加固处理。预制制场地应夯打密密实方可使用。。技术措施之五沉陷裂缝的防治治措施7)现浇或预制制混凝土构件的的模板应支撑牢固固,保证模板有足够够的强度和刚度度;加强混凝土土浇筑中的模板板和地基检查;做好周围排水水,防止水管漏漏水或养护水浸浸泡地基;按规规定时间和顺序序进行拆模。技术措施之六混凝土的养护随着以使用减水剂、矿物掺掺合料等为主要特征的的高强高性能混混凝土(HSPC)和泵送混混凝土的广泛应应用,在取得显显著成效的同时时也出现了早期裂缝频频发发生的问题,其原因是HSPC和泵送混混凝土对环境因素的敏敏感性提高了。。早期裂缝的形成成,最开始是由由于初凝至终凝凝前后塑性收缩缩裂缝的出现,这类裂缝中宽宽度较大的部分分通常能够引起起足够的重视而而得到适当的处处理,然而部分细小的微裂裂缝(称为“隐隐式裂缝”)则则容易被忽视,则在其后的干燥燥收缩过程中,在出现这类隐式式裂缝的薄弱部部位,裂缝进一一步扩展,最终终成为“显式裂裂缝”,即通常所指的干干缩裂缝,由于于此时混凝土强强度与刚度发展展均已相当成熟熟,因此,处理这类裂缝已已不像凝结前后后的塑性收缩裂裂缝那样,可以以通过二次抹压压等简单的方式式加以修复。混凝土浇筑面受受到风吹日晒，，表面干燥过快快，产生较大的的收缩，受到内内部混凝土的约约束，在表面产产生拉应力而开开裂。如果棍凝土终凝凝之前进行早期期保温、保温养养护，对减少干干操收缩有一定定作用。混凝土塑性开裂裂的原因塑性收缩裂缝的的出现与混凝土土表面水分蒸发发速率、泌水速速率及初凝时间间有关。如果新拌混凝土表面面泌水层的蒸发发速率超过泌水水速率,塑性收收缩就可能快速速发展,是引起起裂缝的主导原原因。我们观察到首条条裂缝通常出现现在泌水膜消失失后0·5—2h左右。混凝土塑性开裂裂的原因然而这并不是决决定塑性裂缝出出现与否的唯一一因素，它还取取决于新拌混凝土的刚刚度。