洛阳灌浆料——玉墙揭秘灌浆料干燥收缩漏查原因

    尽管对灌浆料干燥收缩机理的细节，不同的学者有不同的看法，至今还没有统一的、完全令人满意的解释，但玉墙建材经过多年的研究对于硬化后的水泥是失水干缩的主要原因分析，基本一致的看法是毛细孔及凝胶孔水的蒸发散失。也就是说干燥收缩使硬化浆体中毛细孔失水造成侵润液体形成凹液面，在毛细孔壁内外之间形成压力差P所致，即P大，干燥收缩大，影响P的因素和它们之间的关系是杨-拉普拉斯方程。

    由此可知，对于胶凝材料用量、水胶比、流动度和所处环境相同的灌浆料，干燥收缩取决与灌浆料的毛细孔中液体的表面张力、液体和毛细孔壁之间的接触角以及毛细孔半径。

    有水化产物分析可知，在硅酸盐类水泥中掺膨胀剂，其水化产物仍属硅酸盐水泥体系，其体积膨胀是由于可导致膨胀的晶体生成时机恰当和数量少多所致，其组成与硅酸盐水泥无异，因此膨胀稳定之后，配合比大致相同的膨胀较小的补偿收缩灌浆料和普通灌浆料的孔隙率也大致相同，其干燥收缩也应该大致相同，前述的反映材料基本性能的自由变形试验结论，所以从本质上看，硬化后的补偿收缩灌浆料干燥收缩与普通灌浆料一样，遵循杨-拉普拉斯方程，相同条件下，补偿收缩范畴内的小膨胀灌浆料和普通灌浆料硬化后的干燥收缩大致相同。

    另外，试验结果显示，限制状态下，当灌浆料或砂浆处于受压状态时，其干燥收缩速率要明显高于受拉状态，限制状态下补偿收缩灌浆料干燥收缩落差增大的原因是压应力下正向变形加速所致，这是因为，当试件中的灌浆料或砂浆存在压应力时，限制钢筋必然受拉，此时钢筋的拉应力会加速干燥收缩变形得发展，而当试件中的灌浆料或砂浆的应力状态有压应力转变为拉应力时，限制钢筋会受压，此时钢筋会阻碍干燥收缩变形的发生，这有点像预应力灌浆料的预应力损失。

    灌浆料干燥收缩开裂时期诞生时机与其相伴而生的难题，人们一直期盼能够制造一种不发生失水干燥收缩的理想灌浆料，并为此不懈努力工作，但是，由于多孔材料的客观性质的限制，还无法从根本上解决这个问题，仅是基于对毛细孔理论的认识，进行一些改善工作。就现在的硅酸盐水泥体系而言，在限制条件下预先建立起足够的压应力才能有效补偿后期因水分散失引起的收缩应力，这是防止灌浆料收缩开裂最有效，经济的技术措施。众多研究和工程实践证明，小膨胀的灌浆料能够推迟灌浆料干燥收缩裂缝出现时间，中等或较大膨胀的灌浆料确实能够避免灌浆料产生干燥收缩裂缝。

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    2013-9-11