1、半剛性材料體積變形分類體積變形收縮變形膨脹變形徐變自收縮溫度收縮碳化收縮化學收縮干燥收縮鈣礬石熱穩定結晶膨脹熱膨脹自收縮定義：混凝土在沒有與外界環境發生濕度交換的條件下，因內部毛細孔的自由水分不足，使相對濕度自發減少而引起混凝土的收縮變形。自收縮是混凝土早期開裂的重要原因之一。 自收縮在上世紀三四十年代就由Lyman、Divis等人先后發現。自收縮的形成機理毛細管張力學說 Pv-Pc= 20cos/r 式中，為氣液界面表面張力;為固液接觸角;Pc水壓力;Pv水蒸汽壓力;r 毛細孔半徑。自收縮的根源在于水泥硬化后未水化水泥繼續水化引自收縮的根源在于水泥硬化后未水化水泥繼續水化引起體積的減縮，其形

2、成原因在于無外界水或水泥水化起體積的減縮，其形成原因在于無外界水或水泥水化引起的耗水速率大于外界水的遷移速率。引起的耗水速率大于外界水的遷移速率。水泥漿體水化過程的斷面圖1.水化產物的組合使孔隙水減少2.固體材料數量增加3.孔結構進一步細化4.化學收縮導致無水空隙產生5.彎液面的曲率半徑減小6.孔隙水中拉應力增加致使整個系統收縮，從而產生自收縮干燥收縮定義：干燥收縮是混凝土停止養護后，在不飽和空氣干燥收縮是混凝土停止養護后，在不飽和空氣中失去內部毛細孔水、凝膠孔水及吸附水而發生的不中失去內部毛細孔水、凝膠孔水及吸附水而發生的不可逆收縮。可逆收縮。影響因素： 水灰比 水化程度 失水速率干燥收縮形

3、成機理 當混凝土內部存有自由水、結合水、化合水和層間水等各種形式時，它們在內外濕度梯度失去過程是不一樣的。在初期，首先是大孔和大毛細孔(R1000A)先失水，但并不引起收縮。然后，半徑小于1000A的毛細孔由于向外界的水分蒸發開始失去水分，這種水分的失去就會產生毛細孔壓力而產生收縮。毛細孔在混凝土中各向隨機分布，因而使得混凝土各向受壓而產生體積收縮。干燥收縮隨濕度的降低而增大:隨著濕度的降低(低于60%)，吸附在水化硅酸鈣表面的吸附水會蒸發而使得微粒相互靠近，最終產生不可恢復收縮，當濕度降低到45%時，水化硅酸鈣中的層間水也會失去，使得混凝土收縮大大增加，而且這種收縮是不可恢復的。干燥收縮與毛

4、細管直徑及相對濕度的關系化學收縮定義：水泥和水發生反應后，水化產物的固相體積小于反應前水和水泥體積之和，稱為化學收縮。1900年首先由LeChatelier發現，所以被稱為“LeChatelierConiraetion(收縮)”碳化收縮定義：水泥石的碳化可以看成是空氣中二氧化碳奪取水化產物中的 Ca（OH）2生成 CaCO3并釋放出水化物中的水的過程 : CO2 +Ca（OH）2 CaCO 3+H2 O碳化速度取決于混凝土含水量、環境相對濕度和碳化速度取決于混凝土含水量、環境相對濕度和 CO2濃度濃度 ,碳化速度大體上與時間的平方根成正比。碳化速度大體上與時間的平方根成正比。水泥漿體碳化收縮率在水泥漿體碳化收縮率在 10-3 數量級數量級 ,可占總收縮量的可占總收縮量的 1/3鈣礬石熱穩定性定義：水泥水化早期生成AFt，在高溫70以上條件下AFt轉化為AFm，在常溫使用條件下，AFm重新生成AFt，產生體積膨脹，當其膨脹應力超過水泥石的應力極限，將導致開裂。結晶膨脹定義：結晶膨脹主要是鹽特別是硫酸鹽侵蝕到混凝土空隙中結晶發生體積膨脹。硫酸鹽侵蝕的實質是SO42-與水泥中的礦物(主要是鋁酸鹽)發生的物