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。     

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。     

混凝土砖收缩特性试验研究

通过各种条件下混凝土砖的失水和收缩试验,分析了混凝土砖的收缩机理、混凝土自身收缩对混凝土砖收缩的影响以及混凝土砖收缩的部分不可逆性质,得到了混凝土砖的失水特性及其干燥收缩率与相对含水率的关系.运用毛细管张力理论,论证了混凝土砖在失水各阶段的干燥收缩特征.     

高强混凝土的自收缩试验研究

论述了混凝土自收缩产生的机理、高强混凝土自收缩的特点及其危害性。在对比和分析国内外自收缩测定方法的基础上,建立了较为科学的自收缩测定方法。针对高强混凝土自收缩大,而且集中在早期发生的特点,本文还介绍了掺用粉煤灰通过改善高强混凝土的硬化速度而降低高强混凝土早期自收缩的探索性试验结果。初步试验表明：随着粉煤灰掺量的增加,高强混凝土的自收缩减小,并有“滞后效应”;粉煤灰掺量超过２０％后,降低自收缩的效果并不明显。     

混凝土自收缩的测定及若干因素对自收缩影响规律的研究

采用非接触式电涡流位移传感器设计了自密实混凝土自收缩试验方法,进行自密实混凝土自收缩试验,考察粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣复掺、胶结料用量、水胶比对自密实混凝土自收缩的影响规律,并在试验的基础上提出自密实混凝土的自收缩计算模型.研究表明,该模型能够准确地对自密实混凝土的自收缩进行有效预测,可供相关研究人员进行参考.     

自密实混凝土收缩试验研究及收缩模型的建立

通过试验研究自密实混凝土自生收缩、干燥收缩的发展变化规律,所考察的配合比参数包括粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺、水胶比、胶结料用量等.基于试验结果对已有的模型进行修订,给出适合自密实混凝土的收缩模型.结果表明:随着矿渣复掺比例的增大、水胶比的下降,自密实混凝土各龄期的自生收缩显著增大,而干燥收缩则有明显减小的趋势;两种收缩都有随胶结料总量的增大而增大的趋势.配合比因素对两种收缩的影响规律并不相同,有必要进行分别研究.本文给出的模型能较好地考虑自密实混凝土的特点,与试验结果吻合良好.     

不同温湿度下泡沫混凝土干燥收缩的试验研究

研究泡沫混凝土在不同温湿度条件下干燥收缩变形曲线的特点,分析环境温湿度对干燥收缩变形测定结果的影响。研究结果表明：温湿度会影响泡沫混凝土的干燥收缩发展过程。随着温度的增高以及湿度的降低,泡沫混凝土的收缩逐渐增大。     

基于水化度概念的早期混凝土热分析

在混凝土硬化过程中,温度对水化反应速率影响很大,采用等效时间成熟度概念可以综合考虑反应温度和龄期对混凝土水化反应的影响.另外,在水化过程中,混凝土热性能时时发生着变化,常用水化度来指示水化反应和各种混凝土性能发展的程度.基于ANSYS软件,开发了考虑热性能随水化度变化的早期混凝土温度有限元程序,并通过算例得到验证.     

基于细观尺度的混凝土绝热温升预测

从混凝土的热学性能和细观组成出发,建立混凝土绝热温升和水泥水化程度的关系,将绝热温升表示为水泥水化程度的函数;假定混凝土为随机骨料和水泥净浆组成的二相复合材料,取单元尺寸为100 mm×100 mm的混凝土试件,并将试件剖分为1 mm×1 mm的有限元网格,考虑单个骨料和多个随机骨料2种投放方式,从细观尺度数值模拟混凝土的绝热温升过程,研究混凝土细观结构的温度分布.结果表明,文中给出的模型可较准确地预测混凝土绝热温升;在绝热条件下,由于混凝土细观结构中骨料和砂浆的热学和力学性质差异,试件内部仍会产生温度梯度和温度应力.     

国内外混凝土的自收缩计算模型

简要介绍了混凝土自收缩的定义和发展,综合论述了国内外各种关于混凝土的自收缩计算模型,最 后提出今后对混凝土自收缩变形研究工作的侧重点．     

基于混凝土自收缩的钢筋保护层厚度数值分析

为研究混凝土自收缩状态下钢筋保护层合理厚度值,建立了50组钢筋混凝土构件的ANSYS有限元数值模型,通过施加温度荷载使混凝土产生收缩,进行混凝土开裂状况的分析。分析结果表明,钢筋直径对保护层厚度的影响较大,当钢筋直径由1cm到5cm按1cm增幅增加时,对应的薄弱面保护层厚度和开裂保护层厚度则分别有较大的增加。混凝土强度对保护层厚度的影响较小,在C20、C40和C60三种强度的混凝土中,C20混凝土要求的保护层厚度相对较大,C60次之,C40要求的最小。根据分析结果可知,当钢筋直径大于3cm时,保护层合理厚度应不小于钢筋公称直径加1cm和国内相关规范规定的最小保护层厚度。同时,在满足工程需要的前提下,建议尽量少使用直径大于3cm的钢筋以及标号过高或过低的混凝土。     

不同细度稻壳灰对混凝土强度及自收缩的影响

研究4种细度的稻壳灰在5%~30%的掺量下对混凝土的强度和早期自收缩的影响.结果表明,混凝土的28d抗压强度与保证混凝土抗压强度比不小于100%的最大掺量均随稻壳灰的特征粒径D50的减小而增大;稻壳灰孔结构的吸水性可对混凝土的强度发展和早期自收缩产生影响,且D50越大影响越明显;D50在2.96~21.06μm时,稻壳灰可不同程度地抑制混凝土的早期自收缩,且其抑制程度随D50和掺量的增大而增大.     

矿物掺合料对低水胶比混凝土干缩和自收缩的影响

研究了粉煤灰(0%、10%、30%、50%)、矿粉(0%、10%、30%、50%)以及硅灰(0%、10%、20%)对水胶比为0.24的低水胶比混凝土干缩和自收缩性能的影响规律,并采用双曲线函数的收缩表达式对试验结果进行拟合,定量化地揭示了矿物掺合料对收缩随时间发展趋势的影响,分析了干缩与自收缩的关系.结果表明:粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的干缩,矿粉次之,硅灰略增大混凝土的干缩;粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的自收缩值,矿粉增大了自收缩,硅灰非常明显地增大混凝土自收缩;低水胶比混凝土的自收缩在所测试的干缩中占有很大的比重,而且随着粉煤灰、矿粉和硅灰掺量的增加所占的比重均逐渐增大.     

商品混凝土收缩应力试验研究

针对商品混凝土早期弹性模量是个变量,难以通过测其收缩应变直接得出收缩应力这一问题,提出了收缩应力的计算方法.通过量测81个配筋试件和素混凝土试件,从拆模起到180 d龄期内的收缩值,得到其各自的收缩应变.素混凝土试件可以自由收缩;配筋试件由于钢筋的约束,不能自由收缩,导致配筋试件比素混凝土试件收缩应变要小.利用配筋试件与素混凝土试件的收缩应变差值和钢筋混凝土间的拉压平衡条件,推导给出商品混凝土收缩应力计算公式和收缩应力时随曲线,并对收缩应力的影响因素进行了分析.     

考虑水化度对热学参数影响的早期混凝土温度场分析

为了更加准确地模拟早期混凝土的温度场,通过试验研究了早期混凝土温度的变化规律,同时基于ABAQUS二次开发平台,考虑早期混凝土热学参数(导热系数和比热容)随水化度的变化规律,开发了温度场子程序UMATHT和用于模拟温度场第3类边界条件的FILM子程序.在此基础上,采用不同的温度场计算模型对试验进行数值模拟,通过实验结果与数值模拟结果的对比得出:考虑比热容及导热系数随水化度的变化过程,数值模拟结果与实测值基本一致,最大误差控制在1.5%以内,达到温度峰值的时间误差控制在0.5 h以内;当不考虑这2个参数随水化过程的变化,数值模拟与实测值存在较大误差,峰值温度误差均在4.6℃以上,达到峰值温度的时间均延长5 h以上.因此在对早期混凝土的温度场分析时有必要考虑导热系数和比热容随水化度的变化.     

关于减少混凝土收缩的几点探讨

分析研究了混凝土沉降、离析、泌水时内部颗粒的运动特征和利用混凝土养护条件、粗骨料骨架作用以及非均态成核等方法来降低混凝土的收缩．结果表明,混凝土内各颗粒的相对运动及水的高速运动导致混凝土的沉降、离析和泌水．用上述三种方法减少混凝土的收缩效果明显。     

新老混凝土组合梁混凝土收缩徐变试验研究

进行了预应力作用下新老混凝土组合梁混凝土收缩徐变的试验研究,包括组合梁的挠度-时间曲线、混凝土应变-时间曲线及预应力损失的测定.试验结果表明,由于混凝土的收缩徐变,在预应力作用下组合梁的挠度、混凝土应变、新老混凝土界面间的应变差、截面曲率随时间的增长明显增加.虽然界面间的混凝土应变差值在逐渐增加,但是滑移值较小,界面间的粘结可靠.预应力前期的损失较大,随着时间的增长,损失逐渐减小.采用规范给定的混凝土收缩徐变模型分析了预应力损失.在试验研究的基础上采用随时间变化的换算弹性模量建立了新老混凝土收缩徐变的有限单元法,为了验证建立的有限单元法的正确性,对试验梁进行了分析.计算结果表明,建立的有限单元法与试验值吻合较好.