商品混凝土收缩应力试验研究

摘 要：本文主要通过连续一百八十天对二十四组九十九个商品混凝土的收缩试件的收缩应变进行测量，通过分析从而得出商品混凝土在一般条件下收缩应变的计算公式。并且多系数叠加的方法来进行分析，得出在特殊条件下的商品收缩应变的计算公式。

关键词：商品混凝土；收缩；收缩应力

一、商品混凝土裂缝的概述

1.商品混凝土的优点。（1）提高设备的利用率。（2）减少污染，节约用料。（3）利于质量控制。（4）有利于推广新技术。混凝土搅拌站的生产量大，而且配有专业的管理人员，并且配有专业的生产设备，这样就更加利于应用一些新技术和新材料，从而提高商品混凝土的生产效益。

2.商品混凝土裂缝的产生的原因。混凝土裂缝的出现是无法避免的，这是因为混凝土在浇捣完成后，水泥的水化会释放出大量水化热，这样混凝土的内容就会出现温度的差异，然后产生温度应力，这样就会造成温度裂缝。同时，由于在实际施工的过程中对混凝土没有充分的养护，或者是施工工序不正确，这样也就令裂缝的产生和开展情况更加严重。

3.影响裂缝的因素。（1）边界约束。边界约束指的是在实际施工中，工程的结构和构件都会对混凝土产生约束，从而限制了混凝土的收缩。（2）养护。我们知道混凝土在浇捣之后要定期浇水进行养护，同时还要遮阳，早期是不能曝晒于阳光之下的。如果在浇捣毁混凝土之后，相关人员没有注意养护工作，则出来的裂缝肯定会非常多也非常大。（3）配合比。在单位体积的混凝土中，如果水泥含量高，水灰比大，那么些裂缝的问题就会比较严重，假如能够在混凝土中减少水泥，用粉煤灰来代表，或者加入一些高效的减水剂类的外加剂，裂缝问题就不会那么严重了。（4）结构尺寸。楼板和墙板和厚度增加，是外墙延长米增加，都会令裂缝出现的可能性增大。（5）配筋。配筋可以约束商品混凝土的收缩，从而将混凝土中的裂缝给分散开来，达到不可见或者是极其细微的程度。

4.裂缝类型。（1）温度裂缝。在水化的过程中，水泥会产生大量的水化热，假如一次性浇筑商品混凝土的体积比较大，产生的水化热就无法散出去，然后使得混凝土的表面和内部升温及降温的速度不一样，这样就会产生表面裂缝和贯穿裂缝。（2）收缩裂缝。收缩裂缝指的是当浇注墙板时，由于墙板较薄，这样温度差异的影响就会变小，从而产生了收缩裂缝。混凝土的收缩变形包括了自干燥收缩、塑性收缩、温度收缩和干燥收缩等。其中，能够影响到混凝土干燥收缩的主要因素有：水泥和细度，骨料的类型和用量，用水量、水泥用量和水灰的配比，化学外加剂，火山灰质掺料，构件的尺寸，环境条件。

二、商品混凝土的收缩试验

1.试验目的。近些年来，商品混凝土在混凝土工程中的应用已经越来越广泛了，但是由于商品混凝土的配合比中的水泥用量大，而粗骨料粒径又偏小，很容易造成商品混凝土的构件出现裂缝，这是混凝土结构中经常发生的情况。本次试验是要通过连续一百八十天对二十四组九十九个商品混凝土的收缩试件的收缩应变进行量测，然后得出商品混凝土在标准条件下收缩应变的计算公式。

2.收缩试件设计。一共有二十四组九十九个收缩试件，混凝土的强度等于有C20、C40、C60，钢筋的直径有4MM、6MM、8MM、12MM，钢筋的形状包括光圆、螺旋肋和月牙纹，养护条件分为标准养护和自然养护。在分组时，对一至六组主要进行强度和养护对收缩可能产生的影响的测试，七至十五级是考察混凝土的强度、配筋的直径及配筋率和钢筋外形对收缩的综合影响，十六至二十四组是进行补充试验，主要是为了消除人为操作是可能会产生的误差。

3.龄期设计。本次实验中的一至十五组，主要测试的是第1 天、2天、3天、5天、7天、10天、14天、20天、28天、45天、60天、90天、120天、150天和180天时的收缩数据，而十六至二十四组则量测第1天至第28天内每天的收缩数据。

4.试件的制作。在制作试件时，先要将试模擦拭干净，然后在模板的内侧涂上矿物油脂，再将预埋进的不锈钢测头放进试模，圆孔要露出一部分在外面，量测时要用到。在浇筑混凝土时，要用尖嘴钳夹信测头，这样可以防止测头被混凝土挤压导致位置改变。在注入混凝土之后，要用捣棒来人工振捣，不能用振动台来振岛。人工振捣时应持捧垂直上下振捣，当混凝土表面产生浮浆并且不再沉落时，振捣就可以停止。

5.养护条件。对混凝土进行养护的目的在于避免混凝土过早地干燥，并且使商品混凝土中的水泥可以一直有足够的水分。混凝土的收缩是比较长的一个过程，时间越长，收缩的程序越深，而且，开始收缩的速度比较快，随着时间的延续则逐渐缓慢下来。正常的情况下，大部分的收缩都是在前三至六个月内完成的。本次实验所量测的是收缩试件在一百八十天之内的收缩变形，分成标准养护室养护和室外自然养护两种情况。标准养护室养护是将温度控制在二十摄氏度，温差在三摄氏度上下，并且标准养护室的温度要在百分之九十以上，试件在干燥的搁架上，每个试件之间有三十毫米的间隙。而室外自然养护，是将试件放在空地上，先在地上铺上一层编织袋，然后将试件拆模，放在上面。并且要注意的是，在拆模后，要覆盖养护三天。

6.量测方法。首先，每组取三个试件强度的算术平均值为强度的代表值。第二，当一组试件中最大的强度值与最小的强度值之差没有超过中间值的百分之十五时，取中间值为强代度代表值。第三，当一组试件中最大的强度值与最小的强度值之差超过了中间值的百分之十五时，则不以该组试件的强度作为评定依据。

7.试验结果

通过回归计算，商品混凝土的收缩基本表达式为：

（T）0=T/1000*（45.4+6.9T）

三、结束语

经过本次试验和研究和分析，得出了商品混凝土的收缩计基本表达式，这样就改变了在从前的建筑施工中，浇捣商品混凝土时没有统一标准，完全依靠个人经验来进行的状态。这样一来，商品混凝土的浇捣将有据可遁，也就更加科学有效，无论是在节约能源方面，还是在提高经济方面这对于建筑施工企业都有着非常重大的意义。

参考文献：

[1]蔡秀兰.再生细集料混合砂浆配合比及物理性能试验研究[D].郑州大学，2010.

[2]张方.大跨度预应力混凝土梁桥时变性能及分析方法研究[D].西南交通大学，2011.