อะไรคือสาเหตุของการขยายตัวและการหดตัวของคอนกรีต?

Oct 21, 2022

ฝากข้อความ

การจำแนกการหดตัวของคอนกรีต:

(1) การหดตัวของพลาสติก (การควบแน่น) เป็นปรากฏการณ์ของการลดปริมาตรเนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นที่รุนแรงก่อนการเซ็ตตัวขั้นสุดท้ายของคอนกรีตและการก่อตัวแบบค่อยเป็นค่อยไปของสายโซ่โมเลกุล การหดตัวของพลาสติกเกิดขึ้นภายในประมาณ 3 ถึง 12 ชั่วโมงหลังจากผสมคอนกรีต เนื่องจากคอนกรีตยังอยู่ในสถานะพลาสติกเมื่อเกิดขึ้น ดังนั้นการควบแน่นชนิดนี้จึงเรียกว่าการหดตัวของพลาสติก ขนาดของการควบแน่นคือประมาณร้อยละ 1 ของปริมาตรสัมบูรณ์ของซีเมนต์ และจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณการใช้น้ำคอนกรีตและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่เพิ่มขึ้น

(2) การหดตัวของอุณหภูมิคือการเสียรูปของการหดตัวของคอนกรีตเนื่องจากอุณหภูมิลดลง (สูงกว่า 0 องศา) หรือที่เรียกว่าการหดตัวด้วยความเย็น สำหรับคอนกรีตมวลเบา การแตกร้าวมักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

(3) การหดตัวของคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างซีเมนต์ไฮเดรตในคอนกรีตและ CO2 ในอากาศ (เมื่อมีความชื้น ตัวกลางที่แท้จริงคือ H2C03) สาเหตุหลักของการหดตัวของคาร์บอนไดออกไซด์คือผลึก Ca(OH)2 ในซีเมนต์ไฮเดรตถูกทำให้เป็นคาร์บอนจนเกิดการตกตะกอนของ CaCO3 อัตราการหดตัวของคาร์บอไนเซชันขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นของคอนกรีต ความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อม และขนาดของชิ้นส่วน และการหดตัวของคาร์บอไนเซชันจะหยุดลงเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศอยู่ที่ 100 เปอร์เซ็นต์หรือน้อยที่สุดเท่าที่ 25 เปอร์เซ็นต์ การหดตัวของคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิดขึ้นค่อนข้างช้าและโดยทั่วไปจะจำกัดอยู่ที่พื้นผิวคอนกรีตเท่านั้น

(4) การหดตัวแบบแห้งคือการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของคอนกรีตเมื่อแห้ง ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงการกระจายตัว การเคลื่อนตัว และการระเหยของน้ำในคอนกรีตในโครงกระดูกหินซีเมนต์ที่สร้างขึ้นใหม่ การคำนวณการหดตัวของโครงสร้างมีไว้เพื่อการหดตัวแบบแห้งเป็นหลัก วรรณกรรมในประเทศและต่างประเทศได้วิเคราะห์กลไกการหดตัวแบบแห้งของคอนกรีต และเชื่อว่าการหดตัวแบบแห้งมีสาเหตุมาจากการแพร่กระจายและการหายไปของน้ำเส้นเลือดฝอยภายในคอนกรีต

(5) การหดตัวอัตโนมัติหมายถึงการเปลี่ยนรูปปริมาตรของคอนกรีตเนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของซีเมนต์ภายใต้เงื่อนไขของการปิดผนึก (ไม่มีการแลกเปลี่ยนน้ำกับโลกภายนอก) การหดตัวแบบแห้งคือการเสียรูปเชิงปริมาตรของคอนกรีตเนื่องจากการสูญเสียน้ำเปล่าเมื่อสัมผัสกับอากาศ การหดตัวที่เรามักอ้างถึงคือผลรวมของทั้งสอง นั่นคือ การหดตัวทั้งหมด จากการวิจัยของ HE Davis และคณะ ขีดจำกัดสูงสุดของความเครียดในการหดตัวในตัวเองของคอนกรีตธรรมดาคือเพียง 100×10~ ดังนั้นจากมุมมองเชิงปฏิบัติ อิทธิพลของความเครียดนี้จึงสามารถมองข้ามได้ (พิจารณาเฉพาะในคอนกรีตมวลเบา) และ ควรพิจารณาเฉพาะผลกระทบของการหดตัวแบบแห้งเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์น้อยและซีเมนต์จำนวนมาก คอนกรีตกำลังสูงจึงแสดงการหดตัวได้เร็วกว่า เร็วกว่า และชัดเจนกว่าอย่างเห็นได้ชัด เอกสารที่เกี่ยวข้องยืนยันว่าการหดตัวแบบแห้งของคอนกรีตกำลังสูงนั้นน้อยกว่าการหดตัวแบบอัตโนมัติมาก (ประมาณ 3:7) ในขณะที่การหดตัวแบบอัตโนมัติของคอนกรีตกำลังสูงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระยะเริ่มแรก จากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อเวลาผ่านไป และ การหดตัวอัตโนมัติมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์เกิดขึ้นใน 28 วันแรก ดังนั้นจึงไม่สามารถละเลยอิทธิพลของมันได้ ดังนั้นทั้งการหดตัวแบบอัตโนมัติและการหดตัวแบบแห้งจึงต้องพิจารณาสำหรับคอนกรีตกำลังสูงภายใต้สภาวะที่แห้ง

ปัจจัยที่มีผลต่อการหดตัวและการขยายตัวของคอนกรีต:

1. ยิ่งความสูงของซีเมนต์สูง ปริมาณยิ่งมาก อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ก็จะยิ่งมากขึ้น และการหดตัวก็จะยิ่งมากขึ้น

2. ยิ่งโมดูลัสยืดหยุ่นของมวลรวมมากเท่าใด การหดตัวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

3. สภาวะการบำรุงรักษาดี ความชื้นของสภาพแวดล้อมโดยรอบสูงในระหว่างกระบวนการแข็งตัวและกระบวนการใช้งาน การหดตัวก็จะน้อยลง

4. คอนกรีตถูกสั่นสะเทือนและอัดแน่นและการหดตัวมีขนาดเล็กลง

5. ยิ่งอัตราส่วนระหว่างตัวเครื่องกับพื้นผิวของส่วนประกอบมีขนาดใหญ่เท่าใด การหดตัวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

6. การหดตัวของการหดตัวพัฒนาอย่างรวดเร็วในระยะเริ่มแรก 25 เปอร์เซ็นต์ของการหดตัวทั้งหมดจะแล้วเสร็จใน 2 สัปดาห์ ประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ใน 1 เดือน และการเติบโตจะช้าหลังจาก 3 เดือน


ส่งคำถาม