混凝土的可见与不可见裂缝 [（美）伯罗斯著] 2013年

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发布时间：2022-02-24

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混凝士开裂简历|
下面所选事件涉及水泥细度、水泥含碱量、水泥用量、水灰比、强度和源自温度收
缩、自生收缩和干缩的体积变化。
1905年混凝土用粗磨水泥、低CjA和C3S.0. 60~1.00的水灰比制成。由于需要
1周才能达到足够的强度，在寒冷气候下很难操作。为了能在冬季施工，增加了水泥用
量，有时还掺盐。这种状况由于增加CjA含量而改善(在法国由Jules Bied发明)。通常
不采用水养护，混凝土任由大气中的湿气来养护，不会因开裂而破坏，但可能会因冻融和
盐蚀而崩溃。
1928年
水泥以新的粉磨技术磨得较细，并增大了C;S含量。Merriman曾通过洗出
水泥中的可溶碱解决了因水泥含碱而可能在硬化后不安定的问题。后来(1938年)，他为
纽约城市供水署指定了低碱水泥，在那之前两年，TomStanton发现了碱一硅酸反应
(ASR)。
1931年ACI 颁布了第506号规范，要求基准混凝土水灰比为0.66，(HPC) 水灰
比为0.53，当时认为14~28MPa已足够了，而且对大多数应用也会是足够的。
1940年诊断出派克坝由于骨料中的蛋白石和水泥中的碱发生了反应而开裂(大部
分都是硫酸钾，为什么将其称做碱?)，确定了钠当量不得超过0.60以避免碱一硅酸反应
(ASR)。Meissner 注意到干缩对派克坝在起作用，后来的实验表明，即使没有活性的骨
料，碱也会引起开裂。他规定无论骨料有无活性，USBR的工程要使用低碱水泥。加利福
尼亚州也采用了这项规定。
1941年公路局的 Jackson 报道在得克萨斯州公路路面采用3~4袋(每袋约42. 7kg)
水泥的拌和物(水灰比约0. 70) 10 年后外形保持极好，而芯样强度发展到35MPa。
1942年麻省理工学院的Carlson发明了圆环收缩试验装置测量抗干缩开裂性能。他
发现延长养护时间会使混凝土更易于开裂。后来Powers. Neville 和Mather也说过这话。
那时水胶比的范围是0.50~0.80。
1943年波特兰水泥协会(Portland Cement Association, PCA)用27种水泥配制
了混凝土在伊利诺伊州的Scokie进行了长达25年的暴露试验研究。他们发现(1968年)
水灰比高达0.79的混凝土，饱水并暴露在严酷的冻融条件下25年未受影响;他们还报道
了水泥细度和化学成分也没有影响。然而，同样的水泥用于青山坝混凝土，并暴露在干燥
的佛罗里达州气候中，结果由于高细度和高碱造成了严重的收缩裂缝，而此结果已由
Carlson的圆环收缩试验所预测到。该裂缝被错误地归咎于碱一硅酸反应(ASR)。
1946年Jackson调查了137座桥，发现其中建造于1930年以前的桥有33%正在劣
化;而1930年以后建造的桥，则有73%在劣化。他认为这可能是由于1930年以前使用
的是粗磨水泥。USBR 对此予以确认。Brewer 和本书作者于1951年发表的一项研究，并
由Mather所鉴定。该研究成果在参考文献中未列人，因为没有人想听到关于强度增长缓
慢的水泥，即使是掺人粉煤灰时强度增长慢的信息。