GRC收缩
收缩
所有水泥基材料在受潮与干燥时均易发生尺寸变化。在制造与养护后,此类材料会由原始状态发生收缩。反复受潮会引起膨胀,但不会恢复到原来尺寸。因此,存在着一起始的不可逆收缩,而在此后使用过程中由于GRC所含水分的变化又会发生可逆的尺寸变化。不可逆收缩占总收缩值的1/4-1/3,对砂灰比是0.5:1的GRC而言,此值为0.05%,而总的极限收缩值约为0.2%。GRC的收缩与因含水率变化而发生的尺寸变化见图7.3。
当使用新开发的材料用以制造GRC时上述数据可以明显下降。使用Cem Star(即 偏高岭土-译说)再加上聚合物可使可逆收缩值在第一周期低至小于0.06%(此为最差的情况)。
需要提到的是,上述的可逆的尺寸变化幅度所处的条件是完全干燥与完全饱水,也即在试验条件下进行的。实际上,在正常的气候条件下,不可能达到这种极端情况,虽然有时会存在反复干湿的周期,但也大体只达到平均水平。材料的含水率是与周围环境的相对湿度有关的;板可用相对湿度来表示制品尺寸的变化。图7.4中表示的可逆收缩完全是由纯水泥制成的GRC与任何一相对湿度达成平衡时导出的。
当基材单纯使用水泥时,所制成的水泥基材料的极限收缩值是最大的,当水泥中加有对湿度不敏感的基材时,其收缩可下降。这对于砂浆与混凝土均有很好的证明资料。最早开发的GRC是用纯水泥作基材的,但现分为降低其收缩均掺有一定比例的细集料。图7.5表明加砂对GRC收缩性能的影响。
水泥基材料的收缩机制是复杂的,一系列的因素会影响总收缩值以及不可逆干缩与可逆的尺寸变化的相对值。总收缩在原则上是受集料种类与掺量以及水灰比影响的。改变养护方法对混凝土收缩的影响是不确定的,但对于GRC则有一定的明确影响。试验证明当GRC未经充足的潮湿养护可使其不可逆干缩值增至0.10%,同时总的收缩增至0.25%。
由于GRC是相对不渗透的材料,周围湿度对GRC含水率的影响需要经历一定的时间。一
一般情况下,GRC对周围环境湿度的短暂变化是不敏感的。但在自然气候中GRC因湿度变化而引起的尺寸变化是受季度支配的。图7.6为在英国气候条件下得出的结果,在世界任何地方也可得出类似的结果。由于气候的变化所引起的GRC尺寸的变化,也可能与更快速的温度变化有关。
当面层材料与GRC相黏结时,必须检测这些材料的收缩或其他因湿度变化而引起的尺寸变化。面层材料的收缩或因湿度而引起的尺寸变化应与GRC底层料相适配。当二者的收缩相差太大时,由于一种材料的限制另一种材料的位移可能会在板外壳中引起较大的应力,为此,某些面层材料不能与GRC底层牢固黏结在一起。