混凝土收缩的定义和类型
混凝土萎缩
混凝土会受到自身或诱导的体积变化的影响。体积变化是混凝土最有害的性能之一，影响混凝土的长期强度和耐久性。对于实际工程人员来说，混凝土体积变化是非常重要的，因为它会导致混凝土产生难看的裂缝，称为混凝土收缩。
混凝土收缩是每单位长度的长度变化，因此，尺寸数表示为百分比。收缩率是时间依赖性，其值包括塑料收缩，自体收缩，干燥收缩，以及在微菌株方面通常量化的碳化收缩，其等于1×10 ^ -6英寸或1×10 ^ -6 m / m。
我们已经在其他地方讨论了由骨料和混凝土的热性能引起的体积变化的影响，由于碱/骨料反应，由于硫酸盐作用等。目前我们将讨论由于混凝土的固有特性而引起的体积变化。收缩率”. 混凝土中最令人讨厌的缺陷之一是裂缝的存在，特别是在地板和路面上。导致地板和路面裂缝的一个重要因素是收缩。很难制造出不收缩不开裂的混凝土。这只是一个规模问题。如何减少混凝土结构的收缩和收缩裂缝是目前的问题。收缩一词是松散地用来描述混凝土体积变化的各个方面，由于水分损失在不同阶段由于不同的原因。
混凝土中收缩的类型
为了更深入地了解这方面，收缩可以分为以下几种:
(a)混凝土的塑性收缩
（b） 混凝土干缩
(c)混凝土的自收缩
（d）混凝土中的碳化收缩
收缩类型解释如下：
一种。塑料收缩
塑性收缩是在混凝土仍处于塑性状态或凝固之前，由于水从混凝土中移动而引起的体积收缩。这种水的移动可以是在水化过程中，也可以是由于环境条件导致的水分蒸发，这些水分寄居在湿混凝土表面。因此，混凝土流得越多，塑性收缩应越大。塑性收缩与水泥含量成正比，因此，与水/碳比成反比。
当混凝土仍处于塑性状态时，这种类型的混凝土收缩在混凝土浇筑到模板中后不久就表现出来。水的流失蒸发从混凝土表面或通过聚集或路基吸收，被认为是塑料收缩的原因。水的损失导致体积的减少。骨料颗粒或加强件以沉降方式呈沉降方式，因为该裂缝可能出现在表面或内部围绕骨料或加强件。在楼层和路面的情况下，与深度相比，散热的表面积大，当这种大表面暴露在炎热的阳光下和干燥风中时，混凝土表面的表面非常快速地干燥，这导致塑料收缩。有时即使混凝土不受严重干燥，但用高水/水泥比制造不良，大量的水出血并积聚在表面。当表面在表面的水干燥时，表面混凝土折叠导致裂缝。塑料混凝土有时会受到意外振动或屈服模板由于现阶段混凝土强度不够，再次导致塑性收缩裂缝的支撑。由此可以推断，高水灰比、混凝土配合比差、干燥快、泌水大、非预期振动等是塑性收缩的一些原因。还可以进一步补充，较厚的混凝土会经历较大的塑性收缩。
混凝土的塑性收缩主要是通过防止表面水分的快速流失来降低的。这可以通过在完成操作时立即用聚乙烯薄膜覆盖表面来实现;通过喷雾保持表面湿润;或者在晚上工作。也建议使用少量的铝粉来抵消塑料收缩的影响。同样，膨胀水泥或收缩补偿水泥也可用于控制收缩混凝土凝固。
b。干燥收缩
正如水泥的水化是一个持续的过程一样，当混凝土处于干燥状态时，干燥收缩也是一个持续的过程。混凝土的干燥收缩与木材试件的干燥机理相似。在硬化混凝土中包含的自由水的损失，不会导致任何明显的尺寸变化。正是凝胶孔隙中水分的流失导致了体积的变化。在干燥条件下，凝胶水随着时间的推移逐渐流失，只要混凝土保持在干燥条件下。水泥比灰浆收缩得多，灰浆比混凝土收缩得多。用小粒径骨料制成的混凝土比用大粒径骨料制成的混凝土收缩更大。干燥收缩的大小也是凝胶细度的函数。凝胶更细的凝胶是收缩率越多。
c。自体收缩
自动收缩，也称为“基本收缩”是由于水泥与水的化学反应，称为水合，并且不包括温度和水分的环境效应，并且不包括诸如温度和水分的环境影响。它的幅度通常在具有W / C的混凝土中忽略超过0.40。
在保守的系统中，在允许糊状物或来自浆料的水分运动的情况下，当温度恒定时，可能发生一些收缩。这种保守系统的收缩被称为自动收缩。除了在混凝土大坝内部的混凝土之外，自动收缩的重要性很小，并且在实践中不适用于许多情况。
天。碳化萎缩
大气中的二氧化碳在水的存在下与水化水泥发生反应。氢氧化钙(Ca(哦)2]转化为碳酸钙，其他水泥化合物也会分解。即使在正常大气中二氧化碳的低压下，水化水泥中钙化合物的完全分解在化学上也是可能的。碳化非常缓慢地渗透到混凝土的外露表面之外。二氧化碳的渗透速率还取决于混凝土的含水量和环境介质的相对湿度。碳化伴随着混凝土重量的增加和收缩。
碳化收缩可能是由氢氧化钙晶体的溶解引起的，并在其位置沉积碳酸钙。由于新产品的数量低于产品更换，因此发生收缩。混凝土的碳酸化也导致强度增加和降低的渗透性，可能是因为碳酸化释放的水促进了水合过程，并且碳酸钙也减少了水泥浆内的空隙。随着与长期干燥收缩相比，碳酸化收缩的幅度非常小，这方面与显着意义不大
影响混凝土收缩的因素
- 湿度（干燥条件）
- 水水泥比
- 骨料的硬度
- 混凝土中的水分运动
- 粗集料类型
- 集料形状
其他影响收缩大小的因素包括配合比、材料性能、养护方法、环境条件和试件的几何形状。水含量已被发现影响的大小和速度干燥收缩在混凝土。其他因素包括混凝土配合比中所用骨料的弹性特性;一般来说，具有高弹性模量的骨料将产生低收缩混凝土。含有粘土矿物的集料也会影响收缩性能。
湿度（干燥条件）
其中一个最重要的因素，影响混凝土收缩是干燥条件或换句话说，相对湿度的气氛，在其中的混凝土样品是保持。如果混凝土在100%的相对湿度下放置一段时间，就不会有任何收缩;相反，会有轻微的肿胀。图中显示了不同相对湿度下混凝土的收缩和时间之间的典型关系。
该图表明收缩幅度随时间和相对湿度的降低而增加。收缩率随时间迅速降低。观察到，在2周内发生的20年收缩中的14％至34％，在20年收缩中的40％〜80％发生在3个月内，在一年内发生20年的66％至85％。
水水泥比
影响收缩幅度的另一个重要因素是混凝土的水灰比。混凝土的丰富度对收缩也有显著的影响。骨料对混凝土的收缩性能起着重要的作用。骨料的量、尺寸和弹性模量影响干燥收缩的大小。
骨料的硬度
具有较高弹性模量的较硬骨料（如石英）比较软骨料（如砂岩）收缩小得多。
混凝土中的水分运动
混凝土在相对湿度较低的空气中干燥时会收缩，在相对湿度保持在100%或放置在水中时会膨胀。正如干燥收缩是一个持续不断的过程，膨胀，当连续放置在水中也是一个持续不断的过程。如果处于干燥状态的混凝土样品在某个阶段处于湿润状态，则开始膨胀。值得注意的是，即使在水中长期储存，所有的初始干缩也没有恢复，这表明干缩现象不是完全可逆的。就像干燥收缩是由于凝胶颗粒周围吸附水的流失，膨胀是由于水泥凝胶对水的吸附。水分子的作用与内聚力相反，往往会迫使凝胶颗粒进一步分离，从而发生溶胀。此外，水的进入降低了凝胶的表面张力。
湿态下的膨胀和干态下的收缩特性称为混凝土中的水分运动。
粗集料类型
不同的骨料类型具有不同的性能，因此对混凝土收缩的影响也不同。一般来说，用高弹性模量非收缩骨料制成的混凝土收缩率较低。
集料形状
粗骨料的尺寸和形状会影响水分的损失，因此对混凝土收缩的间接影响。通常，聚集体尺寸越小，表面积越多，较高的水被吸收，因此，更多的收缩。这意味着每当需要低收缩时，应使用最大的聚集体大小。
