基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解

为了求解干燥条件下混凝土内部水分分布,提出了一种早龄期混凝土水分扩散系数的求解方法。试验测定混凝土内部相对湿度随时间的变化,求解水汽扩散的非线性方程,获得了干燥过程中混凝土水分扩散系数与相对湿度(或水分含量)的数量关系。计算结果证明:水分扩散系数随含水量的增加而非线性增大;相对湿度90%以上时扩散系数随湿度变化显著,90%~40%时扩散系数随湿度变化趋缓,40%以下时基本不变。     

沿海环境双块式无砟轨道早期湿度及收缩研究

为了研究沿海环境双块式无砟轨道结构早期湿度和收缩应变分布特征,基于ABAQUS子程序HETVAL建立有限元模型,研究混凝土浇筑早期湿度和湿度梯度分布形式,得出道床板收缩应变分布规律。研究结果表明：1)在洒水养护期时,底座板竖向和横向湿度梯度最大值分别为0.68%/mm和0.202%/mm;受环境湿度影响较大的区域为埋深90 mm,底座板内部湿度在龄期28 d时趋于一致。2)轨枕内部相对湿度随着龄期增加而逐渐下降,浇筑第56天时轨枕内部湿度基本一致。3)道床板浇筑后,轨枕表面的最大竖向和横向湿度梯度分别为1.64%/mm和0.59%/mm;在道床板浇筑35 d时,双块式无砟轨道内部湿度基本一致。4)在洒水养护阶段,轨枕与道床板界面的自由收缩应变最大值为270.58×10^-6;在自然养护阶段,受大气湿度影响,其收缩应变与湿度变化幅度呈线性相关;道床板表面在湿度饱和期的收缩应变占总收缩应变的58.21%。     

真实环境下早龄期水工混凝土内部相对湿度实验研究

混凝土内部相对湿度是混凝土的重要性能参数之一.为了揭示实际工程中不同湿度状态下早龄期水工混凝土内部相对湿度的变化规律,在宜昌地区开展了高、低温季节真实环境下掺粉煤灰水工混凝土湿度实验,对比研究了6面包裹、5面包裹和6面裸露3种不同湿度交换状态下,水工混凝土立方体试件不同深度处的内部相对湿度变化规律.实验结果表明,高、低温季节下的水工混凝土内部相对湿度变化可分为两个阶段,即内部相对湿度在第一阶段维持为100%,在第二阶段缓慢下降;环境温度是影响水工混凝土内部相对湿度变化的重要因素,环境温度越高,水工混凝土内部相对湿度下降的越早且越快;由于水工混凝土的水胶比较高,水工混凝土内部相对湿度下降主要是水分向外界扩散引起,而由水化反应引起的内部相对湿度下降值基本可以忽略.     

早龄期混凝土内部湿度场的测量与数值模拟

通过对以往常用的混凝土内部相对湿度测试方法进行比较分析,研究开发能够准确、方便、数字化测试水泥基材料内部相对湿度的新型测试装置。基于新型测试装置对早龄期混凝土内部相对湿度进行了测量;并对混凝土内部湿度场进行了数值模拟。结果表明:新型测试装置结果要比预埋管法准确,装置的滞后性小;混凝土表面相对湿度降低较快,内部降低慢,水分含量沿试件高度分布不均,存在明显的湿度梯度;低水胶比混凝土的内部湿度场不仅受水分扩散的影响,还受到自干燥效应的影响;有限元数值模拟的计算结果与实测值有良好的一致性,有限元仿真计算能够较准确模拟混凝土的相对湿度,可用于分析不同构件混凝土的相对湿度变化规律。     

粉煤灰对混凝土内外层非均匀收缩的影响

采用多组LVDT位移传感器,研究了单面干燥条件下不同粉煤灰掺量的混凝土距离表面不同深度处的收缩变形,同时采用埋置湿度传感器的方法测试了不同深度层混凝土中相对湿度变化．结果表明：单面干燥条件下,各混凝土中均存在明显的内外层收缩差和湿度梯度差,且这种收缩变形差随干燥龄期的延长逐渐增大．距离干燥表面任一深度处,混凝土的最终收缩变形和单位相对湿度降低引起的收缩值均随粉煤灰的掺入而减小．掺粉煤灰使混凝土的内外层收缩变形差在开始一周内的增长速率加快,但却使最终收缩梯度差变小．     

干湿循环下混凝土湿度与变形的测量

为考察干湿循环环境下混凝土内部湿度和变形的关系,该文采用自然干燥和液态水湿润的方法,模拟了混凝土的干湿循环环境,试验测定了3个强度等级的混凝土试件在干湿循环下自由变形和内部相对湿度随干湿龄期的变化。试验结果表明:混凝土在干湿循环下表现出干缩湿胀的特性;混凝土水灰比越小,干湿循环下其自由变形和内部相对湿度的变化幅度越小;混凝土干燥阶段内部湿度和变形的变化速率明显低于湿润阶段;混凝土强度等级越高,自干燥作用越明显,相应的变形越大;随着龄期的增长,密封条件下混凝土的变形逐渐超越干湿循环下混凝土变形,并且混凝土强度等级越高,该现象越明显。     

混凝土自收缩与干燥收缩的统一内因

为考察混凝土内部相对湿度与自收缩和干燥收缩的关系,实验测量了在表面密封(试件Ⅰ)和表面先密封后暴露于环境中(试件Ⅱ)2种干燥条件下早龄期混凝土试件的自由变形和内部温湿度变化规律。实验结果表明:在3 d龄期前,同处于密封状态的两试件的自由变形和内部温湿度变化相同;从3 d龄期开始,试件Ⅱ在水分散失作用下内部湿度下降明显大于试件Ⅰ,相应地,由于叠加了干燥收缩,其变形也明显大于试件Ⅰ的自收缩变形。这说明混凝土试件在近似相同的温度历程下,内部相对湿度与其湿度变形,可作为混凝土自收缩与干燥收缩的统一内因进行统一描述。     

水泥混凝土路面早龄期湿度场性状试验研究

为了解水泥混凝土路面板早龄期湿度场性状特征,采用瑞士SHT15型数字化温湿度传感器,针对不同施工季节、不同基层与面板接触边界,进行水泥混凝土板早龄期湿度场的室外路面板监测试验研究.监测发现:水泥混凝土路面板湿度场在铺筑完之后依次经历饱和阶段、湿度下降阶段和波动阶段,各阶段的发生时刻和幅值取决周围气象条件和边界条件;通常工况下板底湿度高于板顶湿度,沿板厚方向形成湿度梯度,夏季施工路面早龄期板顶板底最大湿度差可达8%.此外,分析发现水泥混凝土路面相比其它混凝土结构,由于属于薄板结构,湿度场的影响和控制应额外注意混凝土路面基层边界条件与施工季节等因素.     

混凝土早龄期热膨胀系数试验研究

通过设计开发新的早龄期混凝土热膨胀系数测量装置,测量了不同配合比的混凝土从初凝后开始的热膨胀系数,总结了在早龄期混凝土热膨胀系数随龄期的发展规律,并给出了其拟合公式。     

轴压与硫酸盐实时耦合作用下混凝土耐久性试验研究

通过测量混凝土的饱和面干吸水率和相对动弹性模量,研究了混凝土在轴压荷载与硫酸盐侵蚀耦合作用下耐久性能的时变规律,采用扫描电镜和X射线衍射仪研究非界面过渡区微观结构劣化规律.轴压应力比包括0、15%、30%和45%,硫酸钠溶液浓度包括0、5%和10%.试验结果表明:在45%应力比作用下,荷载对混凝土相对动弹性模量的劣化有显著促进作用,饱和面干吸水率随侵蚀龄期的增加呈逐渐增加规律.在30%及以下应力比作用下,混凝土的饱和面干吸水率随侵蚀龄期的增加呈先降低后增大的规律,且10%的硫酸钠溶液中的饱和面干吸水率后期增加较快;荷载对5%硫酸钠溶液中混凝土相对动弹性模量的劣化有抑制作用,30%应力比作用下的最明显.混凝土在轴压荷载与硫酸钠溶液侵蚀耦合作用下,随侵蚀龄期的增加,在45%应力比作用下,非界面过渡区微观结构呈逐渐劣化的规律;在30%及以下应力比作用下,非界面过渡区微观结构呈两阶段演化规律,在早期侵蚀阶段,钙矾石、石膏等侵蚀产物对微观结构有逐渐填充密实作用,后期钙矾石、石膏等的膨胀应力作用使微观结构产生微裂缝而逐渐劣化.     

Self-desiccation mechanism of high-performance concrete

Investigations on the effects of W/C ratio and silica fume on the autogenous shrinkage and internal relative humidity of high performance concrete (HPC), and analysis of the self-desiccation mechanisms of HPC showed that the autogenous shrinkage and internal relative humidity of HPC increases and decreases with the reduction of W/C respectively; and that these phenomena were amplified by the addition of silica fume. Theoretical analyses indicated that the reduction of RH in HPC was not due to shortage of water, but due to the fact that the evaporable water in HPC was not evaporated freely. The reduction of internal relative humidity or the so-called self-desiccation of HPC was chiefly caused by the increase in mole concentration of soluble ions in HPC and the reduction of pore size or the increase in the fraction of micro-pore water in the total evaporable water (T(r)/T(te) ratio).     

高性能混凝土的自收缩及测试方法探讨

在研究了国内外相关文献资料的基础上,对高性能混凝土自收缩的定义、形成机理和测试方法提出了自己的观点。在定义上,明确了高性能混凝土自收缩产生的时间、与其他体积变形的区别与联系;在形成机理上,自收缩应是混凝土水化收缩和内部自身相对湿度下降的共同结果;在测试技术上,提出了准确测试自收缩的方法及今后测试工作的重点。     

预防商品混凝土开裂的早期养护措施

通过试验观测,分析不同养护条件下商品混凝土早期收缩裂缝发生和发展规律．文中指出提高混凝土早期强度和及早养护,可减小混凝土内部应力(包括收缩应力和温度应力)．加强早期养护既可提高混凝土初始强度,又可减小混凝土内部应力,是减少混凝土裂缝的有效手段．     

水闸闸墩施工期温度场和应力场的仿真计算分析

结构的内外温差、基础温差是混凝土结构施工期易开裂的主要原因,为此,结合混凝土温度场、应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对施工期某水闸闸墩进行仿真计算,分析闸墩混凝土施工期温度场、应力场的时空变化规律,得出在温降阶段闸墩门槽处是裂缝容易出现的地方．计算结果表明,表面保温和内部水管降温相结合的温控措施既能减小结构的内外温差又能降低结构的基础温差,具有良好的防裂效果,且模板外面贴保温板的保温方法能使混凝土表面的施工质量得到明显改观,值得应用推广．     

超强吸水剂对混凝土早期内部相对湿度的影响

测定了高性能混凝土不同深度处早期湿度随时间的变化,探讨了不同掺量的超强吸水剂(SAP)对不同的外界温湿度条件、不同水灰比的高性能混凝土早期相对湿度的影响。结果表明,与未掺SAP的混凝土相比较,掺SAP混凝土的早期内部湿度有了明显的提高,其内部湿度分布均匀且随龄期的经时变化减小;而且随SAP掺量提高,效果继续增强,尤其是在干热环境以及低水灰比混凝土,SAP的作用更好。结论认为,SAP通过内部引水可以提高混凝土内部的含湿量,改善内部湿度梯度,能够为混凝土提供自养护。     

早龄期混凝土表面开裂问题的试验研究

研究太阳辐射和风速影响下早龄期混凝土表面开裂问题.用400mm×400mm×160mm混凝土试件,构成一个半无限的平面模型,进行了两组试件的比较.第一组试件直接暴露在阳光下,第二组试件暴露在空气中但有遮阳设施,这两组试件的大气温度与相对湿度等基本一致,但经风条件与遮阳条件不同.试验发现:第一组试件的表面产生了毛细裂纹,第二组试件则没有.温湿度观测值显示:第一组试件温度变幅很大,湿度梯度更大,第二组则相对较小.综合分析认为:过大的湿度梯度和过高的温度变幅是混凝土表面产生收缩和约束裂缝的决定性因素.     

Internal relative humidity and creep of concrete with modified admixtures

The creep characteristics and internal relative humidity(IRH) of concrete with shrinkage reducing admixtures(SRA),poly vinyl alcohol fiber(PVAF) and a mixture of fly ash and slag(MFS) were investigated by the self-made loading device.The pore structure was tested,and the relationship of creep and IRH of concrete was discussed.The results indicate that MFS and SRA reduce the total creep and delay the change of IRH.However,the effect of PVAF is contrary,relative to MFS and SRA.The total creep depends large...     

混凝土碳化深度的人工神经网络分析与预测

基于水灰比、碳化龄期、相对湿度以及抗压强度对混凝土碳化深度影响的试验研究成果,利用BP网络和RBF网络按内推与外推两种方式,对混凝土碳化深度进行分析与预测.通过两种网络的分析与预测性能比较,建议优先采用RBF网络进行内推预测,对于外推预测则只能采用BP网络.     

配合比参数对混凝土热膨胀系数的影响

混凝土的热膨胀系数是体积稳定性的重要表征参数之一．采用正交设计的试验方法，研究了配合比设计参数对热膨胀系数的影响，并用功效系数法确定满足多项指标的优化配合比方案．试验结果表明，混凝土热膨胀系数随单位用水量、浆集比的增大而升高．水灰质量比的影响则取决于水泥用量和用水量的相对关系，当用水量一定时，热膨胀系数随水灰质量比的增大而降低；当水泥用量一定时，热膨胀系数随水灰质量比的增大而升高．热膨胀系数早龄期的变化较快，后期渐缓并趋于稳定．混凝土热膨胀系数与环境相对湿度有关，在75％时达到最大．