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本文围绕混凝土早期收缩裂缝这一主题,从形成机理、试验研究、工程现状、理论探索四个方面对这一当前亟待解决的课题进行了深入广泛的剖析研究。从试验角度对减水剂、减缩剂、膨胀剂、水灰比及养护条件等对早期收缩的影响进行了对比分析;从工程现状的角度对当前围绕混凝土早期裂缝这一问题中暴露的问题与急需改善的方面进行了必要的阐述,强调了早期养护的重要性与对膨胀剂应用需具备的清晰认识;对早期收缩致裂现象的理论模型的建立进行了尝试与努力,形成了混凝土早期收缩应力场及现浇钢筋混凝土结构的收缩应力时程分析方法的基本理论,对后续的深入研究提供了方向。 本文的研究表明早期养护对混凝土早期收缩性能影响很大,通过良好的早期养护,可应避免绝大部分早龄期干缩,且对延缓自收缩开裂也有显著的作用。 减水剂的掺入极大地增加了混凝土早岭期的干燥收缩,对自收缩也有增大趋势。由于减水剂掺用,使得混凝土在较高的水灰比条件下便显示出了明显的自收缩。对这一现象的机理进行了剖析,认为减水剂的掺用加剧了混凝土内部孔隙的相对湿度的降低,从而导致收缩增大。 减缩剂对混凝土早期的自收缩与干燥收缩均有良好的减缩效果,但对于w/c≥0.47的普通混凝土(无论掺与不掺减水剂)而言,只要早期保湿养护做到位,则其掺用的意义不大,因为占收缩绝大部分的干缩可以通过养护得以避免。然对于w/c≤0.32的低水灰比混凝土而言,通过它的掺用可以减小很大部分自收缩,对总收缩的降低意义比较大。 膨胀剂在补偿收缩方面的效用需要有良好的养护为前提,否则掺不如不掺。指出掺膨胀剂需要注意其膨胀峰值后的收缩回落,建议在减小混凝土早期收缩方面采用其与减缩剂的复合双掺以取得较为稳定可靠的变形性能,但其中膨胀剂的掺量不宜过大。另外,对现代混凝土中,膨胀剂补偿收缩效能被弱化的原因进行了论断。指出早龄期收缩加剧与早期约束作用加大是造成这一现象的原因。 对混凝土自收缩,试验显示对于不掺减水剂的混凝土而言,当w/c≥0.42时自收缩可以忽略;而对于掺减水剂的混凝土而言,当w/c≤0.48时自收缩即相当明显,已不可被忽略;而w/c≤0.32早期自收缩相当大,足以引起潜在的裂缝问题。 针对混凝土早期收缩裂缝的控制,本文提出了“早期养护为主材料减缩为辅”的控裂理念,并提出了建立“钢筋混凝土结构温度与湿度收缩开裂预测机制”的设想。以期对工程结构早期裂缝的有效控制提供方法上与研究方向上借鉴。