混凝土裂缝问题漫谈

混凝土早期裂缝问题中国建材研究院王玲1目前混凝土工程耐久性现状土木工程中的新挑战2土木工程中的经济问题

2000年土建领域

中的总投资新建工程费用维修费用1/21/2新设计策略及方法耐久的钢筋混凝土结构3耐久性——影响混凝土的使用寿命、安全性、使

用领域、使用效果、经济性、设计理

论、设计规范…

混凝土耐久性——与国民经济、社会安定、环境

质量、可持续发展等密切相关。

耐久性——混凝土材料科学的重大研究课题。4国家“九五”“十五”科技攻关项目重点工程混凝土安全性的研究新型高性能混凝土耐久性的研究的应用批准部委：国家计委、国家科技部组织部门：中国建材院承担单位：中国建材研院、中国水利水电科学研究院、南京化工大学、武汉理工大学、北京科技大学、中国建研院、同济大学、苏州混凝土水泥制品研究院、清华大学等

针对影响混凝土耐久性问题进行了全面系统的研究：

▲混凝土抗碱-集料反应性研究碱-集料反应判定方法、我国部分地区碱-集料分布图、抑制碱-集料反应材料

▲混凝土耐久性的研究混凝土抗冻性、钢筋锈蚀、耐化学腐蚀、裂缝检测与修补

▲高性能混凝土与混凝土安全性专家系统新型胶凝材料、高性能混凝土、混凝土安全性专家系统6混凝土裂缝分类、原因7

混凝土开裂的一般原因◆裂缝是混凝土结构最为常见的缺陷◆通常所说的裂缝是指宽度在0.03～0.05mm以上的宏观裂缝。◆混凝土裂缝的出现通常是由于混凝土发生体积变化时受到约束，或者是由于荷载作用，在混凝土内引起过大的拉应力（或拉变形）而引起的。8多数情况下，混凝土出现可见的宏观裂缝只是损害结构的外观。但是混凝土开裂总是设计、施工或原材料选用不当产生的，有时还反映了结构存在严重的薄弱环节，或者混凝土材料已经遭受腐蚀和重大损伤，甚至成为结构面临破坏的前兆。所以一旦出现裂缝，就要分析其原因并采取适当的补救措施。9◆

拉应力是产生裂缝的必要条件◆

除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变化等都会引起拉应力◆结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时，并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变εtu时才出现裂缝◆硬化后的混凝土极限拉应变εtu

约为150×10-6，即10m长的构件，产生1.5mm的很小受拉变形即会产生裂缝。◆由于混凝土材料的不均匀性，裂缝首先在强度最小的位置发生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。◆不同龄期的混凝土，其裂缝断面状况有较大差别。10裂缝断面较为光滑，两裂缝不能完全闭合裂缝断面则呈不规则较为锋锐状态，两断面可以闭合11裂缝的分类◆按裂缝产生的时间一般可分为施工阶段裂缝和使用阶段裂缝◆根据裂缝的形态来划分；横向裂缝、斜裂缝、X形裂缝、纵向裂缝、八字形裂缝、网状裂缝、云彩状裂缝、鼓胀裂缝。

◆根据裂缝产生的原因来划分12变形裂缝和荷载裂缝80%的裂缝是属于由变形（温度、收缩、不均匀沉降）引起的；包括变形和荷载同时作用且以变形为主引起的裂缝；20%的裂缝是属于荷载引起的，包括变形和荷载共同作用且以荷载为主引起的裂缝；前者并不是所有的裂缝都会对结构的安全造成严重的影响:比如混凝土梁的受拉区在设计的过程中就是考虑梁在使用过程中带裂缝工作，如果一根梁在工作阶段，完全没有裂缝，说明梁的配筋十分保守，或者没有充分发挥作用；裂缝的存在会给腐蚀介质的侵入留下一条通道，对混凝土的耐久性能造成一定程度的影响。13温度裂缝结构在环境温度变化或受辐射热作用下，造成结构温度各部分的温度差别，引起结构内力过大而产生裂缝这种裂缝的特点是会随着温度的变化而变化，冬季的裂缝宽度会窄一些，夏季的裂缝宽度会大一些。混凝土梁上的温度裂缝表现为横向受拉细微裂缝。因为混凝土和砌体之间线膨胀系数不一致，混凝土和砖砌体的温度线膨胀系数分别为10×10-6/oC和5×10-6/oC，即在相同的温差和相同长度下，混凝土的温度变形是砖砌体的一倍。两者间的不均匀膨胀（收缩）产生温度裂缝。14因混凝土材料原因产生的裂缝

----胶凝材料水化热水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为30~40℃左右。15

在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表面还产生放热，使得构件温度经上升后再下降。16构件的最小尺寸大于800mm时，通常可认为是大体积混凝土对于大体积混凝土，内部温度较大，构件外周温度较低，内外温差很大，引起内外混凝土膨胀变形差异。内部混凝土膨胀受到外部混凝土的变形约束，而使构件表面产生裂缝。17因混凝土材料原因产生的裂缝

----碱骨料反应产生的裂缝碱集料反应造成的开裂破坏难以阻止、难以修补，而被称为混凝土的癌症。在日本，如果在房屋结构鉴定中遇到这种裂缝，可直接定为危险构件d级。碱骨料反应分为碱硅酸反应和碱碳酸盐反应,目前主要的碱集料反应是指碱硅酸反应。一般认为：对于高活性的硅质集料（如蛋白石），混凝土碱含量大于2.1kg/m3将发生碱集料反应破坏，对于中等活性的硅质集料，混凝土的碱含量大于3kg/m3将发生碱集料反应破坏。当集料具有碱—碳酸盐反应活性时，混凝土的碱含量只要大于1.0kg/m3就有可能发生碱集料反应。18骨料引起的裂缝方面碱骨料反应引起的裂缝骨料中含有MgO引起的裂缝19钢筋锈蚀产生的裂缝开裂锈蚀膨胀20使钢筋送产生锈支蚀的原绿因有：看骨料中义含氯化朝盐；外洪部进入御氯化盐至；混凝牧土碳化插；保护删层不足够；过大斜的裂缝丽宽度。钢筋锈蚀万产生体积膨胀可达原体修积的数倍窃，使钢筋且位置处的粗混凝土受案到内压力石而产生裂航缝，并随滩之剥落。这种裂宰缝沿钢稍筋方向荷发展，且随影着锈蚀滥的发展吓混凝土浪剥离产且生空隙飞，这可淘从敲击晌产生的厚空洞声抵得到判疤别。21冻融循插环产生编的裂缝22青海某铁漆路的桥基座吉林某水压电站的大羡坝基础结仁冰冻胀，容面板剪裂23242526---救-塑性沉降铁裂缝：混凝土浇摔筑后，在捐凝结过程倚中会产生喜下沉和泌穴水，下沉扛量约为浇俩筑高度的1%。当下沉抬受到钢筋戏或周围混硬凝土的约竭束也会产续生裂缝；----塑性收送缩裂缝流：混凝土硬区化之前产挺生的收缩粱；---自-混凝土质的早期景收缩开耀裂：（自收缩妥、干缩等器的组合）牢。27高强高虎性能混鸦凝土塑田性收缩巧的研究28混凝土塑昆性收缩裂乒缝成因在塑性蛙状态时腿混凝土花表面失变水过快垃造成的错，常发欺生在混糠凝土板衫或比表某面积较行大的墙求面上，一般长尺度大约0.2～2m，宽度捧为1～5mm，从外观及分为无规牵则网络状挖和稍有规名则的斜纹扮状或反映数出混凝土科布筋情况蚀和混凝土提构件截面曲变化等规肯则的形状等。塑性收肝缩裂缝出通常延趴伸不到晕混凝土饼板的边惜缘，这一点可朵做为混凝畅土早期塑湾性收缩裂柴缝与混凝岔土长期干跃燥收缩裂说缝相区别男的依据。很难区别阵塑性收缩铁裂缝与塑宿性沉降裂幼缝，但如果裂缝骂的走向与志钢筋布置伞的形状和污混凝土构卫件的几何子形状有关箩，则可以占判定沉降门在裂缝的稻形成过程幼中起了一阿定的作用乳。29高强HPC塑性收缩蓝的板状开窄裂试验装金置影响高强HPC塑性收造缩开裂躲因素的荡研究（1）养护原方法（2）水胶堆比（3）水泥用活量和胶凝筝材料总量（4）掺合料末品种（5）温度和岭湿度工程中预飞防塑性收窝缩的措施30高强HPC塑性收斑缩的板睡状开裂绿试验装莫置试验模砖拟混凝蹲土在四嫌边全约奖束状态春下的早茶期开裂团情况。600妙mm×葛600盒mm×答63m弓m的钢制方松形模具。每边分别花装配11个Ф10傲×10潮0mm的细钢柱收起约束作裹用。31风速试途验和控饥制电风扇办向混凝开土表面惑吹风。用测速乎仪控制键混凝土烘表面的液风速为2.2m蜘/s32塑性收缩裂缝照片33板状开湿裂装置底板短钢柱（φ10×100mm）钢模混凝土塑料薄膜框架刚度朗为400×摸106N/m234塑性收缩烦试验参数裂缝的牛初裂时酸间（开淋始出现逝裂缝的鞋时间）裂缝尺寸婚（终凝时蹦的最大裂要缝宽度和膀最长裂缝箱长度）裂缝数量身（终凝时弓的裂缝总某条数以及阀长度在5cm以上裂缝糟的条数）35影响高强HPC塑性收栋缩开裂般因素的或研究(1)养护方法刮的影响编号原材料/kg/m3混凝土性能水泥掺和料石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa335015010556451501228:4010:5384.6435015010556451501228:4010:5384.6编号风速/m/s初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm总数量32.26:080.216.21540000036配合比瞒完全相城同的混经凝土成弹型后，3号表面风途速为2.2恶m/励s；4号表面拖用塑料臭薄膜覆拔盖，使秋风速为0。在24小时的佣观察期婆内，4号表面未脑发现裂缝醒的生成和纲扩展。在表面积裳比较大的歉混凝土工览程施工时朗可以采用稍塑料布封美闭养护的烦方法。37影响高吩强HPC塑性收缩懒开裂因素摄的研究(2)水胶比的输影响编号原材料/kg/m3混凝土性能水胶比水泥掺和料石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa50.28836415610556251501218:2510:2087.360.33641561055620156122.58:5510:4587.0编号初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm总数量5cm以上的裂缝54:450.4020221165:080.202417738对塑性阶打段裂缝发塑展的观察圾发现，较舌低的水灰千比下，混阻凝土中最愚初出现裂音缝的时间茫也稍微提膏前，裂缝庭最大宽度叙增加，长刃度5cm以上的裂惩缝变多，罗总数量较度多。即降顽低水胶比葬，增加了机塑性收缩生开裂的可再能性。39影响高强HPC塑性收激缩开裂朵因素的刘研究(3)水泥用里量和胶注凝材料岛总量的龙影响编号原材料/kg/m3混凝土性能胶材水泥掺和料石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa750035015010556451501229:1011:1581.985203641561055620156122.58:5510:4587.0编号初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm总数量5cm以上的裂缝75:180.202514585:080.202417740结果表明扬，增加胶辉凝材料用毒量，塑性长裂缝的总碌数量增加也，长度5cm以上的裂偏缝数量也咱有所增加休。41影响高强HPC塑性收缩药开裂因素炎的研究(4)掺合料品甚种的影响编号原材料/kg/m3混凝土性能水泥掺和料石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa9350150FA华能I级1055645150122.011:1415:0264.010350150slag武钢4001055645150122.08:0011:1778.111350150slag武钢6001055645150122.58:0510:4879.8编号初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝总数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm99:570.055.01107:500.0810.48115:100.3013.32042编号原材料/kg/m3混凝土性能水泥掺和料石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa矿渣硅灰12350150slag400—10556451501246:458:3578.113350150slag800—10556451501245:236:5087.414350150slag4005010556451561245:286:4880.6编号初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm总数量长度5cm以上的裂缝125:150.3025204135:050.4526116144:180.403013943华能I级FA能够明歪显减少问混凝土撒（9号）中挺塑性收守缩开裂宰；600技m2/kg矿渣混凝畅土（11号）的塑礼性收缩大际于400猎m2/kg矿渣混河凝土（10号）的塑蜡性收缩。14号混凝也土的表拔面粗糙弓，长度惠在5cm以上的昌裂缝为9条，这说赤明掺加硅裙灰后，混强凝土的塑头性收缩开渴裂趋势增萝加；13号混凝土隙中宽而长忌的裂纹数熊量比12号混凝米土中的林多，5cm以上的6条，这也凝说明矿渣朱细度提高船，混凝土软的塑性收妥缩开裂增站加。44影响高衣强HPC塑性收繁缩开裂镰因素的挤研究(5)温度和返湿度的理影响编号温度/℃湿度/%初裂时间/h:min裂缝尺寸裂缝总数量/条裂缝最大宽度/mm裂缝最大长度/cm1020887:500.0810.481222425:150.302520原材料/kg/m3混凝土性能水泥矿渣石子砂子水外加剂/%坍落度/cm初凝时间/h:min终凝时间/h:min28d抗压强度/MPa350150slag40010556451501246:458:3578.145在温度毁提高、宴相对湿医度降低愉后，混衰凝土的饥塑性收庆缩开裂卷情况有柴明显的扇加重，月初裂时截间提前外、裂缝奏的宽度洁加大、临裂纹长奇度增加煮、裂缝按总量增千加。工程中口如果混堆凝土浇摄筑后处皮在高温宜、低湿延度的环另境中应肆该注意宋预防塑虚性收缩广开裂。46水灰比获越小，撞混凝土荐表面出衔现裂缝互越早，即开裂越疮严重。掺硅灰混济凝土比不哀掺硅灰混翅凝土更易街开裂，且池出现的裂到缝条数更职多、裂缝摩宽度增大挖。优质粉屡煤灰对译混凝土带的早期丙开裂有肉一定的碰抑制作蒙用。47工程中葱预防塑华性收缩献的措施塑性收钉缩塑性收缩串应力毛细管调压力减少早桂期毛细冲管压力增加表面蚕的抗拉强蜓度48（1）减少混怒凝土表面回水的蒸发傍速度。尤绝其在夏季喘高温、多居风天气时车。（2）尽量辆避免或预减少用紫硅灰和填高细度剩的矿渣蠢。（3）养护梦前注意垦及时进催行表面挎收光，停特殊情强况下应烦当进行袄多次收递光。（4）及时柿养护。顺尽早进麦行覆盖举，保湿父养护和钻洒水养醋护。工程中预价防塑性收男缩的措施49夏季高温矮季节浇注泛的混凝土暴路面防裂输措施——在进行旺配合比发设计时恭，要考膊虑到夏刷季混凝技土稠度竞的变化衔，最好铺采用缓叔凝剂，口降低各疤种物料训温度。——尽量在每东日较低温篇度时施工代混凝土路它面。施工追中如遇过歪大的热风流，可设立塑防风墙，母以降低吹谎到混凝土期表面的风面力，减少岛水分蒸发等量；增加阶遮阳设备侦，从而防样止表面收魂缩裂缝。——做好养生乱工作。采挎用塑料薄脂膜、喷洒牺养生剂。——尽量缩颂短施工鉴到保温秩养生的宽间歇时佩间，从矿拌合到泄运输、颂摊铺抹旋面、压劲槽、养以生等工早序要紧笑密衔接绑。50泵送（商总品）混凝吸土的塑性特开裂当环境温叨度高、年风速大汪而且干馆燥，泵送旺混凝土艰的水分梅挥发迅诉速，泌真水和毛副细管提搞升水的弃综合作护用还低变于水的具挥发作差用时，辽混凝土亏表层脱贞水速度脱远大于忧混凝土踢内层提常供水的齐速度，税造成了桨混凝土货面层体禁积收缩跟大，若懒这时混它凝土还茶未产生唐足够的丹强度，咸则在混油凝土表界面产生治塑性收鹿缩裂缝呈。商品混凝真土因运输谦距离长，气为防止流本动性损失教过大，常常加入杜缓凝剂、萍保塑剂等猾，更增加鞠了形成塑份性收缩裂每缝的可能。因混凝不土的坍困落度大圈，对模数板的侧签向压力请也大，使模板潜容易发建生变形烟也会形僚成塑性愚裂缝。51减少塑性娱收缩的措丘施混凝土配雁合比使用高拒效减水认剂降低打混凝土举单方用驴水量，吊并适当阁采用偏宿粗的中储砂。加入引气亿剂，切断捉毛细管可技以减少水兽分的挥发宝，而且引巾气剂对泵朋送混凝土帮工作性的满改善也十争分有利，身是降低混侨凝土塑性卵裂缝的有邮效措施。掺入优驱质粉煤愤灰降低葬混凝土鹅的泌水袍和干燥粗收缩值童。在满足强椒度条件下帖，尽可能蹄减少水泥沟用量，尽绳可能不用蛙矿渣水泥新以利于降乓低泌水量减。52改善施购工混凝疼土构件攀的外界革条件防止混默凝土成终型后在场烈日下耻暴晒，脾加设临窑时遮阳名棚或挡视风墙，兵有利于悉降低混背凝土表公面的温含度和混坛凝土表捕面的风蔬速。在未浇筑牙混凝土前春，对模板脱进行预湿紧。施工措施在施工时势，尽量缩连短浇筑与滋开始养护童的时间差卧。及时覆哀盖塑料讨薄膜或壁喷施混俩凝土养绵护剂。及时复赚振。53高强混凝驳土早期收事缩开裂的清研究54高强混苗凝土的果研究现崖状试验方法试验结腥果及分处析高强混凝浮土收缩开穿裂的研究55高强混固凝土的三研究现相状定义（C50）特点：构件截面械尺寸、自洲重、施工东进度、使萍用寿命大跨度、介重载、高眯层、承受吩恶劣的环蛛境研究现状配制技剂术、工油作性、盼耐久性体积稳趟定性中顷的各种质收缩性音能高强混垦凝土的南研究现涨状561。测长法（GBJ8厦2-85）标准剖中的混膨凝土干妻燥收缩横试验方赞法圆环同步纪法：与圆嗓环试验同赔时进行的藏混凝土自续由收缩试柱验方法试验方绢法57位移传感器底座钢测头钢制台座滑道混凝土试件非接触式蹦微位移传株感收缩仪从成型浇星注6h（初凝寨）后开牲始分别帮测量各条混凝土她在完全卡密封（20±养2℃）和成型丘面置于干底燥条件下踢（20±兵2℃，湿度50±贩5%）的收仰缩情况伍。58早期收众缩水灰比搭越小，磨混凝土次早期自物收缩显塌著增大叔。0.280.30.320.360.40.45不同水最灰比混虹凝土早拒期自收获缩59不同水坡灰比混渠凝土自绝收缩占上总收缩天的比例可见随着歇水灰比的史降低，混柜凝土自收竭缩占干燥焦条件下总勒收缩值的驳比例明显丛增大，3d时各混钢凝土自毅收缩占喂总收缩骆的比例今可达43~5泊8%。60表面处于干燥环境中不同硅灰掺量混凝土的早期收缩处于干牢燥条件名下的硅介灰混凝带土早期建收缩明极显大于言基准混桌凝土。61掺优质粉煤灰对混凝土早期自收缩的影响混凝土早静期自收缩罚值随粉煤垄灰掺量的押增加而降台低很多。62表面处于干燥环境中不同粉煤灰掺量混凝土的早期收缩处于干版燥条件凭下的粉旅煤灰混毫凝土的魂早期收愿缩略低驴于基准状混凝土笼。63试验方法2。圆环试摘验方法装置示意三图及真实牢的图片试验方法64圆环法壮试验装裁置特点：提供的份约束较刺高，且仓均匀。可直接评藏价混凝土桶的收缩开混裂趋势评价指标选：混凝土环没的初裂时薄间和最大滤裂纹宽度试验方洗法65混凝土圆差环的图片试验方法66混凝土圆伙环的图片试验方法67特点：提供的约精束较高，舟且均匀。可直接洗评价混傍凝土的桌收缩开锡裂趋势评价指凭标：混凝土新环的初把裂时间筒和最大乞裂纹宽点度混凝土圆筛环法的特励点68目前，伙对混凝蠢土收缩输裂缝的票评价大很都是建修立在手允工测定展裂缝长激度和宽偷度的基萌础上，振这种方膨法存在奋人员主胞观性较辣强、精帜度较差喝、效率蹲较低等成缺陷。聪随着计世算机图行像分析学技术的绝发展，宋它已经顿开始渗绕入到水晕泥基材恋料裂缝菠的定量蚕评价中针。东南租大学用Del础phi语言自行叠编制了裂缝处伤理软件菊，其主新要用于斑裂缝的届处理和辨面积计庭算。69图像分双析法内运容图像采仙集：染校色法对脑试样表追面进行历预处理感，使用计数码相腿机采集挠数据。豪当裂缝拌信息相递对明显饰时，可眨直接用交数码相炼机进行截图片拍奖摄。图像处验理：对航非裂缝鼻信息与篮类裂缝早信息进诱行处理图像分析退：以某些拨指标（如纷裂缝面积植）来定量壤评价砂浆驼（混凝土评）的抗裂浊能力。70非裂缝信息去除后的图像试验中的某一局部裂缝二值化操作后的图像71圆环法发和与圆枝环同步怠的自由蛇收缩试洲验方法能较好地浸评价混凝贼土的收缩色性能。结论:72高强混凝浑土收缩开宪裂的研究试验结果愁及分析73—混凝土配馅合比试验结羊果及分照析高强混国凝土与菌普通混碗凝土收色缩开裂荡的对比球研究74—圆环试验醋结果试验结果过及分析高强混秆凝土与叔普通混地凝土收联缩开裂凤的对比遵研究高强混收凝土环联的初裂鹅时间早变，各龄泛期最大饰裂纹宽吗度大，收缩开成裂趋势鼓明显大挠于普通圈混凝土。75—收缩试葛验结果标准法圆环同步在法高强混航凝土与倒普通混辨凝土收东缩开裂纤的对比殃研究试验结漂果及分瞧析76—弹性模框量（3d）试验结汽果及分红析高强混凝桂土与普通虾混凝土收估缩开裂的福对比研究高强混凝兄土早期弹渗性模量大亏于普通混谱凝土77试验结苏果及分揪析高强混然凝土与垒普通混游凝土收汽缩开裂迫的对比队研究—抗压强央度高强混凝缩慧土的早期封抗压强度然明显大于馒普通混凝杜土78—3天龄期开逃始加荷的白徐变试验河结果试验结果下及分析高强混见凝土与挣普通混骗凝土收愧缩开裂夕的对比扭研究比徐变吊：79—孔结构酒分析试验结果酷及分析高强混轨凝土与速普通混灶凝土收鞠缩开裂膊的对比聚研究孔结构吊统计数团据80—小结高强砼偏与普通亡砼相比鞭：早期总鸦收缩大弹性模量胞高徐变对迟应力的耍松弛能膝力小水灰比展低,微结构致滨密早期收缩舅开裂趋势推明显大于陡普通混凝港土收缩开兽裂影响津因素的加分析模饼型试验结果闪及分析高强混凝驳土与普通饰混凝土收歪缩开裂的咏对比研究81高强混凝乳土与普通纤混凝土收浓缩开裂的爆对比研究试验结瞎果及分简析—高强混凝估土收缩开释裂影响因住素的分析彩模型82高强砼收直缩开裂影恰响因素的赏研究水胶比矿物掺合置料磨细矿衔渣粉煤灰硅灰试验结吊果及分陆析83—圆环法及时其同步的际收缩试验级结果试验结果屠及分析水胶比对晚高强砼收检缩开裂的惕影响水胶比枪低的高清强混凝卡土，总习收缩大起；混凝杏土环的辨初裂时肃间早，焦各龄期腊最大裂传纹宽度晕大。因奔此，降绑低水胶兄比增大励了高强没混凝土蒸的收缩含开裂趋遇势。84—磨细矿暖渣对砂心浆收缩我性能的流影响试验结果申及分析磨细矿渣模对高强砼俗收缩开裂赖的影响磨细矿撑渣能明缘瑞显降低歼砂浆的裁收缩性窜能85—比表面积400驻m2/kg矿渣试验结果去及分析磨细矿渣公对高强砼惨收缩开裂劫的影响比表面跨积400m2/kg的磨细唱矿渣使筹高强混捕凝土的态收缩开当裂趋势唐略有增租加。86—比表面芝积800m2/kg矿渣试验结果穿及分析磨细矿渣驶对高强砼豆收缩开裂蔽的影响比表面爹积800m2/kg的磨细矿虎渣使高强软混凝土的乌收缩开裂维趋势明显产增加。87—磨细矿渣尘影响小结试验结果蛇及分析磨细矿渣川对高强砼翼收缩开裂浑的影响与基准混军凝土相比弃，磨细矿碧渣高强混须凝土：早期收沾缩无明语显的差遭别早期弹性笔模量偏高徐变对彼应力的队松弛能底力小收缩开忠裂趋势铅大，其小中，矿瓦渣的细计度愈大竖，表现个愈明显88—粉煤灰对顾砂浆收缩锅性能的影熔响试验结果置及分析粉煤灰棉对高强崖砼收缩户开裂的拿影响随着粉峡煤灰掺呆量的增巴加，砂聪浆的收航缩明显每降低。89—圆环试验府及其同步海的自由收狠缩试验结场果试验结果汗及分析粉煤灰负对高强愚砼收缩边开裂的疤影响粉煤灰明渣显降低了砖高强混凝搁土的收缩剧，混凝土诸环的初裂世时间明显郊延迟，各遇龄期最大葡裂纹宽度残小于基准体混凝土。90—SE卧M分析试验结塞果及分阻析粉煤灰对予高强砼收雕缩开裂的欣影响水泥石（3天）混凝土（3天）91—孔结构禾分析试验结果短及分析粉煤灰对惭高强砼收飘缩开裂的慰影响粉煤灰表高强混顺凝土3天龄期孔槽结构统计火数据92—粉煤灰影愧响小结试验结果朵及分析粉煤灰绩对高强基砼收缩贱开裂的幸影响与基准高架强混凝土可相比，粉扯煤灰高强松混凝土：早期总外收缩明吃显降低弹性模量视相当徐变对满应力的备松弛能榜力小粉煤灰高唐强混凝土等的收缩开坡裂趋势小93—圆环试验印及其同步住的收缩试识验结果试验结红果及分滥析硅灰对高吃强砼收缩厕开裂的影机响早期收缩爬增大，后锁期收缩有僻降低的趋移势。初裂时间飘早，各龄较期最大裂扭纹宽度大革。94—孔结构分刺析试验结果拴及分析硅灰对高甚强砼收缩垄开裂的影替响硅灰高队强混凝码土孔结扁构统计广数据95—硅灰影杏响小结试验结果尊及分析硅灰对高介强砼收缩刃开裂的影挥响与基准高胳强混凝土代相比，硅侨灰高强混料凝土：早期微寻结构致愧密早期总收肾缩大弹性模紧量高硅灰使济高强混患凝土的势收缩开象裂趋势度明显增蜘加96矿物掺合突料对高强台混凝土收锄缩开裂的粒影响各不拾相同：当以30%的掺量跳取代水士泥时，趁磨细矿跌渣增大肯了高强采混凝土胃的收缩规开裂趋借势，且蔬细度越仪大表现摄越明显泥；粉煤灰降锋低了高强证混凝土的次收缩开裂腔趋势；硅灰增趴大了高贪强混凝俗土的收化缩开裂芒趋势。结溜论97高强混松凝土收折缩开裂痛改善措捷施的探骡索试验结果且及分析膨胀剂硫铝酸惑盐类膨伙胀剂UEA辛-H减缩剂烷基聚泽氧乙烯孝醚类的逆非离子谢表面活园性剂纤维：钢纤维有机合今成纤维98高强混凝暗土收缩开纲裂的改善订措施—膨胀剂的阵限制膨胀休试验结果99—圆环试壤验及其毛同步的位收缩试翻验结果试验结撤果及分蚁析高强混凝总土收缩开谦裂的改善趁措施膨胀剂对殿高强混凝须土的早期色收缩无明呢显的影响陷，延迟了香混凝土环统的初裂时且间，使各乏龄期的最拒大裂纹宽习度减小。100孔结构统贤计数据—掺加膨车胀剂的环高强混宫凝土的皱孔结构妙分析高强混酬凝土收拾缩开裂射的改善依措施101UEA-中H膨胀剂纠能起到膨很好的去满足补校偿收缩桌效果，问有效地俘降低高泪强混凝歉土的收陈缩开裂印趋势。结论102减缩剂答对高强载混凝土拢收缩开堂裂的改眠善试验结果产及分析—减缩剂对船水的表面绢张力的影眼响减缩剂的斑作用机理:通过降低利毛细孔或袄凝胶孔中唇液相的表莲面张力降狭低其中的肤水蒸发时真的附加压摧力，从而沙减小混凝可土的自收爽缩和干燥测收缩。103—圆环试裹验及其辨同步的沸自由收英缩试验试验结果蛙及分析减缩剂对豆高强混凝样土收缩开姻裂的改善减缩剂睡对高强痛混凝土柴的收缩虏有明显恭的降低慢作用，怕能有效尸降低高掀强混凝滋土的收宜缩开裂捧趋势。104试验结果默及分析减缩剂对音高强混凝木土收缩开扭裂的改善—孔结构分挑析孔结构焦统计数鬼据105减缩剂SRA能显著减萌小高强混姿凝土的收粉缩，明斥显降低舍高强混因凝土的收缩开拒裂趋势鼠。结论：106高强混凝米土收缩开丑裂的改善糊措施—钢纤维试验结果锅及分析钢纤维能骄有效的阻检止混凝土惕中裂纹的由产生和扩炎展107掺聚丙烯纤维（3d）（体积掺量0.1%）1d龄期时出现两条微裂缝基准混凝土（3d）浇注后8h出现裂缝。Dmax=0.8mmDmax=0.05mm108掺减缩剂（3d）（总用水量的2.5%）掺碳纤维（3d）（体积掺量0.25%）109高强混凝塌土收缩开逃裂的改善筛措施—PP网状纤谢维试验结果阅及分析110PP(聚丙烯)纤维对酱混凝土淘性能的太影响111一.PP纤维在混梦凝土中应育用的历史上世纪60年代前宴期：Gol灾dfe屡in研究用盆合成纤斥维作水俗泥砂浆摔增强材腊，发现尼龙、聚丙动烯（PP）与聚赚乙烯纤果维有助话于提高卫砂浆的醒抗冲击追性。上世纪70年代初野：美、兄英等国锣开始将PP单丝纤狸维用于浩混凝土影制品与状工程中井。d=0如.22货~0.惕25m毙m，Vf=0.5%。上世纪70年代中期残：美国成见功开发出铺聚丙烯膜纹裂纤维。d>2m紧m的束状纤哗维，分裂患后的单丝d=4那8~6坡2µm，掺量降羡至0.1谋%~0埋.2%。112上世纪80年代初描：美国仗通过表班面处理屿技术开所发成功柴可均匀伯分布于史混凝土僻中的单遥丝PP纤维。d=23诸~62µm，掺量圾降至0.05指%~0.溪2%。一父般Vf=0.1利%。上世纪90年代：剂美国、端加拿大驶等国已蜘在混凝冒土工程走中广泛歉使用加粒有低掺纤率PP纤维的君预拌混卖凝土。乡丰至2000年美国跌所用混您凝土中喇合成纤侮维（PP+尼龙）混拾凝土占到7%，钢纤乒维混凝省土只占3%。我国在上胖世纪90年代中期火开始在混叼凝土工程热中使用PP纤维（进伪口+国产）。113二、PP纤维与吸钢纤维券作混凝祖土

增睁强材的执特点相似点1、不受波特兰水泥高碱度水泥产物的侵蚀2、抗拉极限强度：PP纤维——310~900MPa钢纤维——345~1380MPa3、可三维乱向分布于混凝土基体中差异点1、PP纤维的密度显著低于钢纤维：PP纤维——0.91g/cm3钢纤维——7.8g/cm32、PP纤维的单丝直径显著小于钢纤维：PP纤维——0.025~0.062mm钢纤维——0.25~0.64mm3、PP纤维的杨氏模量显著低于钢纤维：PP纤维——3.5~6GPa钢纤维——200GPa114三、PP纤维在混讯凝土中的井作用机理1、阻裂纵作用非连续碰纤维在皱混凝土狱中主要述起阻裂死作用，谋阻裂效汤应很大司程度上乱取决于扒纤维的斑平均间城距（S）与单位沈体积纤维葬混凝土中嘉纤维的根归数（N）。115三、PP纤维在追混凝土商中的作俊用机理钢纤维Vf=1%，PP纤维Vf=0.释1%时，计麦算两种括纤维的S值和N值:纤维种类纤维密度(g/cm3)纤维直径(mm)纤维长度(mm)纤维体积率(%)纤维掺量(kg/m3)S值(mm)N值(根/m3)钢纤维7.80.25251783.18.2×106PP纤维0.910.048190.10.90.92.9×107PP纤维的持体积掺肢率只有片钢纤维历的10%（重量马掺率的1.1％），而游其S值要较钢释纤维小39%，N值则为樱钢纤维姻的3.5倍。因此赶，PP纤维在尘混凝土动中的阻李裂作用荣优于钢腿纤维。116三、PP纤维在赤混凝土释中的作火用机理2、增韧作期用三维乱冰向分布封的纤维稠混凝土周的断裂匀韧性（Gc）由下式聋表示：当其它胶参数不帮变时，Gf主要取齿决于Ef，Ef愈小，颜则Gf愈大。因使此，使用Ef较低的PP纤维作寻为增强响材料时哄，制得杆的纤维但混凝土消有可能铜获得较唤高的Gc。117四、PP纤维对回混凝土堆性能的病影响1、混凝申土拌合亿物的坍菌落度表4未掺纤闲维与掺秤有聚丙西烯单丝蝴纤维的脚混凝土票的坍落谢度（mm）纤维掺量（kg/m3）纤维体积率（%）初始坍落度经lh的坍落度经2h的坍落度002202001700.50.0552051951600.70.0772051851551.00.11190165140水泥—39按7kg因/m3置,，粉从煤灰—79k攻g/m3乐,砂—71碑2kg暑/m3兔,石—10外25k日g/m月3,水—20平5kg灿/m3刘,减水剂R561搞—3.4索4L/m麻3,减水剂R110卷0—2.旁98L/屡m3。（广州汇市住宅建司设发展有枣限公司）在混凝土河中加入体复积率为0.05斑5%~0宝.11%的PP纤维后使些混凝土的河坍落度稍版有下降，寄其下降幅旷度随纤维收掺量之增则加而相应蹦地增大。坡但混凝土晌的工作性笨仍然可满元足泵送与添浇注的要吨求。1182、塑性松收缩表5未掺纤撑维与掺株纤维的谱水泥砂宵浆的裂超缝计权饮值板别计权的裂缝宽度A（mm）裂缝长度B(mm)A×B（mm2）A×B的加和值（mm2）对比百分比（%）素砂浆2.0279．4558.81.0228．6228.6977.91000.5381．0190.5掺纤维砂浆（vf=0.05）2.0001.000101.610．40.5203．2101.6掺纤维砂浆（vf=0.1%）2.0001.000000.500板状试茄件尺寸横为457×恳305×妹19mm；砂浆的替配比：波婶特兰水泥域：砂子=1：3.3水灰比=0.根55；风扇鉴风速为10~1最5m/h，试验室罢的温度为21~首24℃，相对序湿度为22%~对23%。经3h后将试件宽转移到室婶外暴露21h鹅,室外的温搁度为10~报29℃，相对俱湿度为22%宗~23真%。（浪美国Wil崇ric割k工程与搅检测公赴司的测许定结果秒）当砂浆中唤含有低掺波率（0.0策5%~扔0.1温%）的PP纤维时椒，即可网显著减武少其塑迅性收缩肌裂缝与车早期的击干缩裂模缝。纤孔维的体受积率愈检大，效碍果愈佳剥。1193、硬化混享凝土的性宏能3.1抗压强汽度表6含低掺笑率聚丙输烯单丝衣纤维的决混凝土从的抗压肌强度试件编号12345678纤维体积率（％）00.0550.0770.1100.0550.0770.11抗压强度（MPa）7d36.035.636.636.236.136.535.335.828d49.248.949.949.648.848.148.149.1试件尺寸射为15×爪15×澡15c状m;表中编方号为1、2、3、4的试件所浅用混凝土坐的配方为他：水泥－361宽kg/阿m3，粉煤灰拦－76k盲g/m3，砂－743k汪g/m3，石-102领5kg/有m3，水－195梅kg/遵m3，减水撤剂R561－3.2笼8L/息m3，减水旱剂R11泉00－2.1谣8L/以m3。表中锅编号为5、6、7、8的试件所取用混凝土袍的配方为旷：水泥－397鼓kg坐/m3，粉煤灰歪－79kg毫/m3，砂－712谈kg/排m3，石-102钢5kg/诵m3，水－205浊kg/浑m3，减水剂R561－3.44划L/m3，减水仰剂R11瓣00－2.9遗8L/棒m3。（广州肺市住宅发抗展有限公通司）国内、外厕的多数测尤试结果也石表明，在么纤维为低肢掺率时，浓聚丙烯单奇丝纤维与挺聚丙烯膜嘱裂纤维对季混凝土抗柴压强度的保影响，并军无明显的饶差异。1203.2抗拉、抗缓折强度表7基PP纤维对砂捕浆与混凝库土抗拉强秃度以及混狸凝土抗折席强度的影脚响纤维体积率（％）00.550.1砂浆轴向抗拉强度（MPa）3.243.053.12混凝土劈裂抗拉强度（MPa）3.403.203.10混凝土抗折强度（MPa）4.144.123.94砂浆的灰垂砂比为1:1,水灰比为0.3鸣8。混凝土巧的配合比缺为水泥：惰砂：石：鸭水：减水共剂＝１：1.73：4.0饱5：0.4：0.00慨25。（中国昂国家建筑杀材料测试泡中心）在水泥基年材加入低蹄掺率的PP纤维基材台的抗拉、洁抗折强度普均无显著泼影响。1213.3韧性表8道PP纤维对静混凝土穷的增韧嚼效果纤维体积率（％）抗折极限强度（MPa）剩余弯曲强度(MPa)韧性指数I5I1004.410110.554.200.531.231.310.14.720.741.341.450.24.861.021.371.97（戴建交国、黄正承逵与低赵国藩句）PP纤维掺愈入于混叨凝土中甜，剩余秒弯曲强珠度、韧球性指数残能很好恒地体现披纤维对姥混凝土捉的增韧启效应，鸡纤维体掠积率愈地大，剩婶余弯曲巡寿强度值估也愈大塌，韧性辞指数也疏相应提丝式高。1223.4收缩变沈形PP纤维掺入飞后，可以窝有效抑制逢混凝土的茫收缩。以90d为例，衣掺入0.3勺~0.粥9k谊g/m3的PP纤维，混勇凝土的干倡缩率比基础准混凝土救减少8~1隆5%，有效吃抑制了呆收缩。图1P庭P纤维对厌混凝土酱收缩的筐影响（试件尺律寸100×充100×稳515，每组三哭块，东南搁大学）1233.5抗渗性表9含低掺锋率聚丙唯烯单丝情纤维的邪混凝土当的抗渗油试验结腹果试件编号12345678纤维体积率(%)00.0550.0770.1100.0550.0770.11渗水高度测定值(mm)4815181455201514相对百分比(%)10031382910