混凝土自收缩影响因素

①水泥：水泥水化是混凝土产生自收缩的最根本原因，水泥水化产生化学减缩，而水化反应消耗水分产生自干燥收缩。

②矿物掺和料：一般硅灰掺量越大，自收缩越大；粉煤灰、石灰石粉、憎水石英粉，随其掺量的增大，自收缩减小。

③胶凝材料含量：单位体积水泥用量越多，混凝土各龄期的自收缩就越大。

④水胶比：混凝土自收缩随水胶比的减小和水泥石微结构的致密而增加。

⑤养护条件：养护温度和湿度。2100433B

自收缩是干燥收缩的特殊情况（有相同的数量级），因为水是由物理或化学过程排除是无关紧要的。只有当混凝土被密封或在密实的混凝土中（如低w/c和加有硅灰）才会发生自收缩。即使养护过程中补充了水，自收缩也许稍大些，因为外部的水不易渗透到混凝土中。

另外，自干燥产生的所有结果常被形成的钙矾石或游离MgO水化引起的膨胀所掩盖。

混凝土的收缩主要有五种：塑性收缩(plastic shrinkage)、温度收缩(temperature shrinkage)、碳化收缩(carbonation shrinkage)、自生收缩(autogenousshrinkage)和干燥收缩(drying shrinkage)。引起各种收缩的原因和机理可以解释为：

(1)塑性收缩(凝缩)是由于混凝土终凝前水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现的体积减缩现象。塑性收缩都发生在混凝土拌和后约3～12h以内，因为发生时混凝土仍处在塑性状态，因此把这种凝缩叫塑性收缩。凝缩的大小约为水泥绝对体积的l%，随混凝土用水量、水灰比增大而增大。

(2)温度收缩是混凝土由于温度下降(在0℃以上)而发生的收缩变形，又叫冷缩。对于大体积混凝土，裂缝主要是由温度变化引起的。

(3)碳化收缩是混凝土中水泥水化物与空气中的C02(在有水分的条件下，真正的媒介是H2C03)发生化学反应的结果。碳化收缩的主要原因在于水泥水化物中的Ca(OH)2结晶体碳化成为CaCO3沉淀。碳化收缩的速度取决于混凝土的含水率、环境相对湿度和构件的尺寸，当空气中相对湿度为100%或小至25%时，碳化收缩停止。碳化收缩相对发展得较晚，而且一般只局限于混凝土表面。

(4)干燥收缩是混凝土干燥时的体积改变，是由于混凝土中水分在新生成的水泥石骨架中的分布变化、移动及蒸发引起的。结构收缩计算主要是针对干燥收缩。国内外有关文献对混凝土的干燥收缩机理进行了分析，认为干燥收缩是由于混凝土内部毛细水分的扩散消失所致。

(5)自生收缩是指混凝土在密封(与外界无水分交换)条件下，因水泥水化反应而产生的自身体积变形。干燥收缩则是混凝土暴露在空气中时因为空隙水散失而引起的体积变形。我们一般所说的收缩是两者之和，即全收缩。根据H．E．Davis等的研究，普通混凝土的极限自收缩应变最大仅为100×10～，因此从实用角度出发可忽视其影响(只有在大体积混凝土中考虑)，而只需考虑干燥收缩的作用。然而高强混凝土因为水灰比小、水泥用量大，表现出的自收缩更早、更快、更明显。有关文献中证实高强混凝土的干燥收缩远小于自生收缩(大约为3：7)，而高强混凝土的自收缩在初始阶段急剧增加，尔后随时间慢慢增大，90%以上的自生收缩都发生在前28d，故其影响不可无视。因此对于干燥条件下的高强混凝土必须同时考虑自生收缩和干燥收缩。

随着现代建筑技术的发展，高强混凝土、大体积混凝土及自密实混凝土等应用日益广泛，这些类型的混凝土会产生较大的自收缩，严重影响建筑结构的安全性和耐久性。虽然对混凝土自收缩进行过研究，但目前还没有直接判断自收缩大小的检测方法和改善自收缩的良好对策。本项目针对上述问题，拟创建一种应用交流阻抗技术检测和分析混凝土自收缩的理论与方法，同时建立适用性广泛的、高精度的混凝土自收缩计算公式，以填补自收缩诊断学领域的研究空白。此外，从混凝土配合比设计、复合新型材料、纤维限制等多方面研究混凝土自收缩的综合治疗技术，确保今后重点工程的安全性和经济性。 2100433B

当前，高强、高性能混凝土在工程中大量应用，其较低的水胶比使得混凝土早期自收缩显著，极易导致混凝土开裂。本项目主要研究预湿多孔细集料粒径、孔结构、吸水释水能力、掺量等对混凝土自收缩的影响；根据多孔细集料自身特征，借助图像采集、有限元分析软件等构建其在混凝土中的空间分布模型，提出多孔细集料颗粒表面间距的计算模型与方法；通过试验与模拟多孔细集料引入水分向水泥浆体（石）内部的迁移扩散过程，确定多孔细集料所含水分对水泥石起到自养护作用的有效释水距离；最终得到多孔细集料对混凝土的自养护减缩作用效率与表征方法，以及消除混凝土自收缩实际所需用水量计算模型。为实现混凝土自收缩的可控性、量化设计及应用提供依据。