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钢筋混凝土内置保温层剪力墙收缩性能试验及预测

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:混凝土收缩性能试验针对系列1试验的原级配混凝土和细石混凝土,试验结果列入表2.11并绘于图2.12。图2.13混凝土干缩率预测 Fig.2.13Forecast of drying shrinkage of concrete

钢筋混凝土内置保温层剪力墙收缩性能试验及预测

干燥收缩是混凝土硬化过程中固有的体积变形性质,当干燥收缩变形受到约束时,将在混凝土中引起拉应力并导致混凝土结构的非荷载裂缝,最终降低混凝土结构的正常使用寿命和耐久性[27,32-35]。根据形成机理,由于胶凝材料水化产物的体积小于胶凝材料与水的体积之和,硬化水泥浆体中存在着几何尺寸和形状不同的孔隙。由于混凝土中水分在新生成的水泥石中的分布变化、移动并向临近环境中蒸发散失,在自由水损失殆尽之后,便产生了干燥收缩。

骨料对硬化水泥浆体的变形起约束作用,约束的程度则取决于骨料的刚度弹性模量)及骨料在混凝土中所占的体积比例。由于混凝土发生收缩的是水泥浆体,单位体积内水泥浆越多、骨料含量越少,则干燥收缩越大;骨料的体积率越大,则干燥收缩越小。同时,骨料级配、最大粒径、砂率等对混凝土干燥收缩也有影响。级配好的骨料的孔隙率低,或者骨料最大粒径增大,都有利于减小混凝土的干燥收缩。因此,对于钢筋混凝土内置保温组合剪力墙来说,湿筛分细石混凝土用于浇筑保温层外侧的混凝土保护层,其干燥收缩直接影响到保护层混凝土是否会产生收缩裂缝,并对保护效果和耐久性产生影响。

混凝土收缩性能试验针对系列1试验的原级配混凝土和细石混凝土,试验结果列入表2.11并绘于图2.12。原级配混凝土和细石混凝土的干燥收缩过程可划分为3个阶段:第一阶段对应于早龄期14d之前,为干缩率增大最快的阶段,龄期14d时原级配混凝土和细石混凝土的干缩率分别达到了其龄期180d时的68.6%和69.6%;第二阶段对应于龄期14~90d,此阶段的干缩率分别增加了19.8%和20.4%;第三阶段对应于龄期90d以后,此阶段的干缩率仅增加了不到10%。因此,采取措施减小混凝土早龄期干燥收缩是十分重要的。

表2.11 混凝土干燥收缩试验结果(×10-6
Table 2.11 Test results of drying shrinkage(×10-6

图2.12 干燥收缩试验结果
Fig.2.12 Test results of drying shrinkage

与原级配混凝土比较,细石混凝土的干缩率较大。龄期3d时细石混凝土的干缩率达到原级配混凝土的1.61倍,之后的龄期保持在1.23倍左右。显然,此结果与细石混凝土粗骨料最大粒径减小、粗骨料体积分数和石浆比降低直接相关。由于水泥浆体是干燥收缩的主体,细石混凝土中水和胶凝材料体积率的增大,必然导致其干缩率增大;同时粗骨料最大粒径减小和体积率降低又削弱了骨料对水泥浆体干燥收缩的约束能力,细石混凝土干缩率增大是与预期变化规律一致的。(www.xing528.com)

细石混凝土和原级配混凝土的干缩率可用下式进行预测

式中:a0、a1、a2、b1和b2均为统计系数,见表2.12。

表2.12 混凝土干缩率预测公式的系数统计分析结果
Table 2.12 Statistical constants of forcast formula for drying shrinkage of concrete

式(2.5)预测值与试验值的比较如图2.13所示。

图2.13 混凝土干缩率预测
Fig.2.13 Forecast of drying shrinkage of concrete

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