混凝土的收缩及膨胀受多种因素综合影响,主要可分为以下几类:
水泥特性水泥用量越高,水化热越大,导致温度收缩和化学收缩加剧。水泥中游离氧化钙或方镁石含量过高时,后期水化反应会引发延迟膨胀。骨料影响使用含活性氧化硅的骨料可能引发碱骨料反应,生成吸水性凝胶导致体积膨胀达3倍。钢渣骨料中的硫化亚铁氧化后体积膨胀4倍,易造成表面开裂。
温湿度变化温度每下降15℃,钢筋对混凝土的约束力可达31MPa,易引发开裂。养护不足(如缺水)会导致钙矾石生成不均,加剧膨胀应力。施工工艺振捣不充分会使气泡滞留,后期释放形成鼓包。模板支撑失效或配比失控(如受潮结块)会导致局部膨胀变形。
碱骨料反应活性二氧化硅与水泥碱性物质反应生成凝胶,吸水后体积膨胀。硫化物氧化钢渣中的硫化亚铁/锰水化后生成氢氧化物,体积分别扩大4倍和3倍。四、结构约束钢筋配筋率过高会限制混凝土自由收缩,导致拉应力超过抗拉强度而开裂。