コンクリートの収縮分類:
(1) 塑性収縮（縮合）とは、コンクリートが最終硬化するまでに激しい水和反応が起こり、徐々に分子鎖が形成されて体積が減少する現象です。 塑性収縮は、コンクリートを混合してから約 3 ～ 12 時間以内に発生します。これは、コンクリートがまだ塑性状態にあるため、この種の凝結を塑性収縮と呼びます。 凝結のサイズはセメントの絶対体積の約 1% であり、コンクリートの水の使用量と水セメント比が増加するにつれて増加します。
(2) 温度収縮は、温度低下 (0 度以上) によるコンクリートの収縮変形であり、常温収縮とも呼ばれます。 マスコンクリートの場合、ひび割れは主に温度変化によって発生します。
(3) 炭酸化収縮は、コンクリート中のセメント水和物と空気中の CO2 の間の化学反応の結果です (湿気が存在する場合、実際の媒体は H2CO3 です)。 炭酸化収縮の主な理由は、セメント水和物中の Ca(OH)2 結晶が炭化して CaCO3 沈殿物を形成することです。 炭化収縮率はコンクリートの含水率、環境の相対湿度、部材のサイズに依存し、空気中の相対湿度が100％または25％程度になると炭化収縮は止まります。 炭酸化収縮は比較的遅く発生し、一般にコンクリート表面に限定されます。
(4) 乾燥収縮とは、新たに生成したセメント石骨格中のコンクリート中の水分の分布変化、移動、蒸発によって生じる、コンクリートの乾燥時の体積変化です。 構造収縮計算は主に乾燥収縮を対象としています。 コンクリートの乾燥収縮メカニズムは国内外の文献で解析されており、乾燥収縮はコンクリート内部の毛細管水の拡散と消失によって引き起こされると考えられています。
(5) 自己収縮とは、密閉状態（外界との水交換がない状態）におけるセメントの水和反応によるコンクリートの体積変形を指します。 乾燥収縮は、空気にさらされたときの空隙水の損失によるコンクリートの体積変形です。 私たちが一般的に言う収縮とは、この2つを足したもの、つまり全体の収縮のことです。 HE Davis らの研究によると、通常のコンクリートの最大限界自己収縮ひずみはわずか 100×10~ であるため、実用的な観点からは、その影響は無視できます (マスコンクリートでのみ考慮されます)。乾燥収縮の影響のみを考慮する必要があります。 ただし、水セメント比が小さく、セメントの量が多いため、高強度コンクリートはより早く、より速く、より明白な自己収縮を示します。 関連文献によると、高強度コンクリートの乾燥収縮は自己収縮よりもはるかに小さい（約 3:7）が、高強度コンクリートの自己収縮は初期段階で急激に増加し、その後時間の経過とともにゆっくりと増加することが確認されています。自己収縮の 90 パーセント以上は最初の 28 日間に発生するため、その影響は無視できません。 したがって、高強度コンクリートの乾燥条件では、自己収縮と乾燥収縮の両方を考慮する必要があります。
コンクリートの収縮と膨張に影響を与える要因:
1. セメントの標高が高くなるほど、投与量が多くなり、水セメント比が大きくなり、収縮が大きくなります。
2. 骨材の弾性率が大きいほど、収縮は小さくなります。
3. メンテナンス条件が良好で、硬化プロセスおよび使用プロセス中の周囲環境の湿度が高いほど、収縮が小さくなります。
4. コンクリートが振動して圧縮され、収縮が小さくなります。
5. コンポーネントの本体対表面の比率が大きいほど、収縮は小さくなります。
6. 収縮変形は初期段階で急速に進行し、全体の収縮の 25 パーセントは 2 週間で完了し、約 50 パーセントは 1 か月で完了し、3 か月以降は成長が遅くなります。
