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第八章 混凝土早期裂缝机理 混凝土结构裂缝所产生的时间划分:有早期裂缝、中期裂缝与后期裂缝 三大类。前面各章所讨论的各种结构裂缝，都是指中期裂缝。中期裂缝产生在混凝土强度得到充分发育、结构进入正常工作阶段，这种裂缝都是属于危险性裂缝，是一种病态。后期裂缝产生在结构的使用期满阶段,是结构进入自然老化的表征,实际上是指结构的碳化现象,它可通过仔细的养护去消除的。混凝土早期裂缝则产生在混凝土的终凝前后，是一种先天性的缺憾，是完全可以在其成长、发育过程中，通过良好的养护得到弥补的。所以早期裂缝在理论上是无害裂缝。 第一节 混凝土早期自生裂缝 一、混凝土结构成型阶段 所谓早期是指混凝土从浇筑振捣完毕开始到混凝土 * 凝固硬化，达到结构的使用功能标准，满足相应的使用要求，一般要经过以下四个阶段： (1)塑性阶段。是指从混凝土浇筑振捣完成开始至混凝土终凝完成的时段，一般为6～12小时的时段内，该阶段，混凝土处于塑性流变阶段，水泥水化反应剧烈，混凝土的物理化学性质都极不稳定，体积变化较快。 (2)早前期阶段。一般是指混凝土终凝后至72小时的时段。该阶段中，水化反应进程过半，混凝土内部形成了基本的微观结构体系，强度和刚度发展很快。 (3)早后期阶段。一般是混凝土浇捣72小时至90天的时段。该时段中，水泥水化反应过程接近结束，混凝土的强度和刚度发展减慢，趋于成熟。 (4)成熟阶段。一般是指混凝土浇捣90天以后的时段。该时段虽然还有很微弱的水化过程，但混凝土的强度和刚度基本达到稳定状态。 我们这里讲的混凝土早期自生裂缝，主要是指混凝土早前期阶段，也就是浇捣后72小时之内所出现的宏观(可见)裂缝和微裂缝。混凝土浇捣后，伴随着水泥水化过程的进行，混凝土微观结构逐步形成，内部的温度、湿度场分布也在随龄期发生变化，从而引起混凝土温度变形、收缩变形和徐变等一系列体积变形。 一、混凝土早期裂缝和早期自生裂缝 1、早期自生裂缝的定义 是指混凝土在正常的环境条件下，也就是在正常的温湿度，且不受外因干扰的条件下，由于混凝土自身内在的物理化学作用引起的收缩效应所产生的微裂缝。 无法控制的自然现象。出现在混凝土终凝前后(早前期)。 2．早期裂缝分类 常见的早期裂缝可以归纳为以下六种类型，即①水化热温差裂缝；②混凝土自生收缩裂缝；⑧混凝土塑性吸附分离裂缝；④混凝土塑性沉落阻滞裂缝；⑤塑性收缩裂缝；⑥正常收缩裂缝。 3．混凝土自生收缩(自收缩)裂缝 混凝土在空气中凝结硬化过程中体积逐渐减小的现象叫收缩,由此而产生的裂缝叫收缩裂缝。 混凝土收缩由二部分组成:一是湿度收缩,即混凝土中多余水分的蒸发,体积的减少而产生的收缩,这部分占整个收缩量的80%～90%,二是混凝土的自收缩, 由于水泥水化及矿物掺和料的二次水化作用，在混凝土内部产生一系列物理、化学变化，使形成的水泥骨架不断紧密,造成体积减小,称为混凝土自生收缩。这部分收缩一般为0.2‰～0.4‰,因混凝土自生收缩引起的裂缝称为混凝土自生收缩裂缝。 影响混凝土自生收缩的因素很多，除与水泥品种、水泥细度有关外，还与混凝土的水泥用量、水灰比大小、混凝土配合比、砂石级配、骨料粒径大小、砂率、外掺和料种类和用量、养护条件等有关。 第二节 高性能混凝土的早期自生裂缝 一、高性能混凝土的定义 所谓高性能混凝土是指混凝土的强度高、工作性和耐久性好，同时保证各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性。 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量管理的条件下制成的，除水泥、水、集料以外，高性能混凝土必须采用低水胶比(用水量与水泥和外掺和料的质量比)一般控制在0.3左右，和掺加足够细掺料与高效外加剂。 二、高性能混凝土的早期自生裂缝机理 早期收缩是引起混凝土早期裂缝的主要原因，除了混凝土降温引起的收缩(冷缩)外，混凝土内部的湿度变化和水化引起的自收缩是混凝土开裂的最常见的原因。高性能混凝土早期自生裂缝同样是混凝土收缩变形受到约束的结果，但是高性能混凝土的塑性收缩、自生收缩、正常干燥收缩三方面不同于普通混凝土。由于高性能混凝土水胶比远低于普通混凝土，高性能混凝土又掺入了大量的细掺和料与超塑化剂，高性能混凝土的自生收缩变形率远大于普通混凝土，而高性能混凝土的正常干燥收缩又小于 普通混凝土。因此，就高性能混凝土的早期收缩变形而言，其自生收缩是特别突出的。 高性能混凝土是高浆体含量的混凝土，水胶比低，在混凝土浇筑后最初的几天内，水分从混凝土表面蒸发比普通混凝土快，因此高性能混凝土更容易产生塑性收缩。这样很容易形成早期的细微裂缝—高性能混凝土的早期自生裂缝，这类裂缝为无害裂缝。 影响高性能混凝土早期收缩的