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高強灌漿料為什么會出現收縮問題


盡管對灌漿料干燥收縮機理的細節,不同的學者有不同的看法,至今還沒有統一的、完全令人滿意的解釋,但玉墻建材經過多年的研究對于硬化后的水泥是失水干縮的主要原因分析,基本一致的看法是毛細孔及凝膠孔水的蒸發散失。也就是說干燥收縮使硬化漿體中毛細孔失水造成侵潤液體形成凹液面,在毛細孔壁內外之間形成壓力差P所致,即P大,干燥收縮大,影響P的因素和它們之間的關系是楊-拉普拉斯方程。

由此可知,對于膠凝材料用量、水膠比、流動度和所處環境相同的灌漿料,干燥收縮取決與灌漿料的毛細孔中液體的表面張力、液體和毛細孔壁之間的接觸角以及毛細孔半徑。

有水化產物分析可知,在硅酸鹽類水泥中摻膨脹劑,其水化產物仍屬硅酸鹽水泥體系,其體積膨脹是由于可導致膨脹的晶體生成時機恰當和數量少多所致,其組成與硅酸鹽水泥無異,因此膨脹穩定之后,配合比大致相同的膨脹較小的補償收縮灌漿料和普通灌漿料的孔隙率也大致相同,其干燥收縮也應該大致相同,前述的反映材料基本性能的自由變形試驗結論,所以從本質上看,硬化后的補償收縮灌漿料干燥收縮與普通灌漿料一樣,遵循楊-拉普拉斯方程,相同條件下,補償收縮范疇內的小膨脹灌漿料和普通灌漿料硬化后的干燥收縮大致相同。

另外,試驗結果顯示,限制狀態下,當灌漿料或砂漿處于受壓狀態時,其干燥收縮速率要明顯高于受拉狀態,限制狀態下補償收縮灌漿料干燥收縮落差增大的原因是壓應力下正向變形加速所致,這是因為,當試件中的灌漿料或砂漿存在壓應力時,限制鋼筋必然受拉,此時鋼筋的拉應力會加速干燥收縮變形得發展,而當試件中的灌漿料或砂漿的應力狀態有壓應力轉變為拉應力時,限制鋼筋會受壓,此時鋼筋會阻礙干燥收縮變形的發生,這有點像預應力灌漿料的預應力損失。

灌漿料干燥收縮開裂時期誕生時機與其相伴而生的難題,人們一直期盼能夠制造一種不發生失水干燥收縮的理想灌漿料,并為此不懈努力工作,但是,由于多孔材料的客觀性質的限制,還無法從根本上解決這個問題,僅是基于對毛細孔理論的認識,進行一些改善工作。就現在的硅酸鹽水泥體系而言,在限制條件下預先建立起足夠的壓應力才能有效補償后期因水分散失引起的收縮應力,這是防止灌漿料收縮開裂***有效,經濟的技術措施。眾多研究和工程實踐證明,小膨脹的灌漿料能夠推遲灌漿料干燥收縮裂縫出現時間,中等或較大膨脹的灌漿料確實能夠避免灌漿料產生干燥收縮裂縫。


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