盡管對(duì)灌漿料干燥收縮機(jī)理的細(xì)節(jié),不同的學(xué)者有不同的看法,至今還沒有統(tǒng)一的、完全令人滿意的解釋,但灌漿建材經(jīng)過多年的研究對(duì)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(xì)孔及凝膠孔水的蒸發(fā)散失。也就是說干燥收縮使硬化漿體中毛細(xì)孔失水造成侵潤液體形成凹液面,在毛細(xì)孔壁內(nèi)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(guān)系是楊-拉普拉斯方程。
另外,試驗(yàn)結(jié)果顯示,限制狀態(tài)下,當(dāng)灌漿料或砂漿處于受壓狀態(tài)時(shí),其干燥收縮速率要明顯高于受拉狀態(tài),限制狀態(tài)下補(bǔ)償收縮灌漿料干燥收縮落差增大的原因是壓應(yīng)力下正向變形加速所致,這是因?yàn)?,?dāng)試件中的灌漿料或砂漿存在壓應(yīng)力時(shí),限制鋼筋必然受拉,此時(shí)鋼筋的拉應(yīng)力會(huì)加速干燥收縮變形得發(fā)展,而當(dāng)試件中的灌漿料或砂漿的應(yīng)力狀態(tài)有壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力時(shí),限制鋼筋會(huì)受壓,此時(shí)鋼筋會(huì)阻礙干燥收縮變形的發(fā)生,這有點(diǎn)像預(yù)應(yīng)力灌漿料的預(yù)應(yīng)力損失。
由此可知,對(duì)于膠凝材料用量、水膠比、流動(dòng)度和所處環(huán)境相同的灌漿料,干燥收縮取決與灌漿料的毛細(xì)孔中液體的表面張力、液體和毛細(xì)孔壁之間的接觸角以及毛細(xì)孔半徑。
有水化產(chǎn)物分析可知,在硅酸鹽類水泥中摻膨脹劑,其水化產(chǎn)物仍屬硅酸鹽水泥體系,其體積膨脹是由于可導(dǎo)致膨脹的晶體生成時(shí)機(jī)恰當(dāng)和數(shù)量少多所致,其組成與硅酸鹽水泥無異,因此膨脹穩(wěn)定之后,配合比大致相同的膨脹較小的補(bǔ)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(yīng)該大致相同,前述的反映材料基本性能的自由變形試驗(yàn)結(jié)論,所以從本質(zhì)上看,硬化后的補(bǔ)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(bǔ)償收縮范疇內(nèi)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(yàn)結(jié)果顯示,限制狀態(tài)下,當(dāng)灌漿料或砂漿處于受壓狀態(tài)時(shí),其干燥收縮速率要明顯高于受拉狀態(tài),限制狀態(tài)下補(bǔ)償收縮灌漿料干燥收縮落差增大的原因是壓應(yīng)力下正向變形加速所致,這是因?yàn)?,?dāng)試件中的灌漿料或砂漿存在壓應(yīng)力時(shí),限制鋼筋必然受拉,此時(shí)鋼筋的拉應(yīng)力會(huì)加速干燥收縮變形得發(fā)展,而當(dāng)試件中的灌漿料或砂漿的應(yīng)力狀態(tài)有壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力時(shí),限制鋼筋會(huì)受壓,此時(shí)鋼筋會(huì)阻礙干燥收縮變形的發(fā)生,這有點(diǎn)像預(yù)應(yīng)力灌漿料的預(yù)應(yīng)力損失。
灌漿料干燥收縮開裂時(shí)期誕生時(shí)機(jī)與其相伴而生的難題,人們一直期盼能夠制造一種不發(fā)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(zhì)的限制,還無法從根本上解決這個(gè)問題,僅是基于對(duì)毛細(xì)孔理論的認(rèn)識(shí),進(jìn)行一些改善工作。就現(xiàn)在的硅酸鹽水泥體系而言,在限制條件下預(yù)先建立起足夠的壓應(yīng)力才能有效補(bǔ)償后期因水分散失引起的收縮應(yīng)力,這是防止灌漿料收縮開裂最有效,經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施。眾多研究和工程實(shí)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(xiàn)時(shí)間,中等或較大膨脹的灌漿料確實(shí)能夠避免灌漿料產(chǎn)生干燥收縮裂縫。
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