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。     

环境因素对膨胀土边坡温度场影响的模型试验

为研究环境因素对土体温度场的影响,通过制作膨胀土边坡模型,利用环境发生器模拟温度、湿度和降雨等环境,观测在这些环境因素作用下土体内部温度场的分布与变化规律,试验结果表明:温度、相对湿度和降雨等环境因素对边坡土体内温度场的影响深度为0.8m;边坡不同部位的温度变化与分布也不同,其中坡面处的变化幅度最大;土体温度随环境温度...     

低温高应力下水工沥青混凝土粘弹特性实验研究

为研究水工沥青混凝土材料在低温高应力下粘弹特性,进行了不同温度和不同应力作用下材料的压缩蠕变实验.选择4种常见的粘弹性本构模型,编制非线性拟合程序,进行模型方程与实验曲线拟合,对比分析不同模型优缺点,得到最优模型并进行其参数与不同温度和加载应力的关系研究,结果表明,Burgers模型可以很好的反映水工沥青混凝土减速及等速蠕变两个阶段的粘弹特性,在低温和高应力条件下表现出更强的温度依赖性和敏感性.研究成果为水工沥青混凝土的工程应用提供数值计算依据.     

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。     

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。     

早龄期混凝土内部湿度发展特征

早龄期混凝土内水分含量是监控混凝土结构开裂的重要参数之一。该文采用数字式温湿度传感器,研究了早龄期普通与高强混凝土内部湿度随浇筑龄期的发展规律。实验结果表明,随浇筑龄期的增长,混凝土内湿度逐渐降低。湿度随龄期的发展规律可描述为早期的水汽饱和期(阶段I,相对湿度100%)及随后的湿度逐渐减小期(阶段II,相对湿度<100%)。阶段I的长短及阶段II中湿度降低的幅度与混凝土水灰比及所在位置有关。早龄期混凝土内水分含量沿高度分布不均,存在明显的湿度梯度。     

列车气动效应作用下隧道衬砌混凝土水分传输理论研究

针对高速列车气动效应在铁路隧道衬砌混凝土表面产生的高速气流和空气低压作用,提出考虑列车气动效应的隧道衬砌混凝土水分传输和湿度场理论计算模型,并对气体流速和表面低压等关键影响因素进行分析。研究结果表明：高速气流加速混凝土表面水分交换速率并减薄水汽过渡层,表面低压作用降低环境中的水蒸气分压并增大混凝土表面与内部孔隙之间的压力梯度;混凝土表面风速越大、气压绝对值越低,其内部湿度下降越快;环境条件对混凝土湿度场的影响仅局限在混凝土表面一定范围内,环境风速和表面气压变化对混凝土内部湿度影响较小;在标准大气压条件下,当混凝土表面风速由5 m/s增大至15 m/s时,距离干燥面10 mm和30 mm处60 d龄期时相对湿度分别降低32.6%和3.9%;在环境风速为0 m/s条件下,当混凝土表面气压由80 kPa降低至50 kPa时,距离干燥面10 mm和30 mm处60 d龄期时混凝土相对湿度分别降低37.9%和3.8%。本文所提出的理论模型可较准确地描述上述因素对混凝土湿度变化的加速效应。     

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.     

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。     

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。     

环境条件对质子交换膜燃料电池性能的影响

研究了不同环境温度、湿度条件下小功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)堆的性能，结果表明：环境温度、湿度对PEMFC堆的性能有很大影响，随着相对湿度的增加，PEMFC堆的最大输出功率显著提高；当相对湿度小于30％或者当环境温度降至10℃(2以下时，PEMPC的性能严重下降。     

环境参数对空气源热泵蒸发器表面霜层影响研究

对一台空气源热泵翅片管蒸发器表面结霜特性进行了实验研究,分析了室外环境温度和相对湿度对霜层的形态、平均密度、总平均密度及动态密度的影响.实验结果表明:室外环境温度的降低或相对湿度的增加将促使换热器表面霜层在生长过程中形成针状霜晶,乃至形成绒状霜层;在高温、高湿度工况下,霜层表面出现凝结水滴,使得霜层密度增大.在霜层减速生长段,霜层平均密度随结霜时间呈增大趋势,而在霜层加速生长段,霜层平均密度随结霜时间迅速减小,且动态霜层密度远远小于霜层平均密度.对环境参数不同而霜层厚度相同的霜层平均密度进行比较发现,其随环境温度的升高及相对湿度的减小而增大,且相对湿度的影响在低湿度工况下更为显著.     

长白山次生白桦林不同演替阶段环境因子特征

通过野外环境因子监测,分析研究了长白山次生白桦林不同演替阶段环境因子的变化规律.结果表明:演替是环境因子指标变化的主导因素;林内空气温度、林内空气温度日振幅和相对湿度日振幅随群落演替下降,光合有效照度和相对湿度随群落演替升高,土壤温、湿度不随着群落演替有规律变化;变化速率vav能明显地反映环境因子随群落演替的变化规律,通过比较vav获得了群落演替过程中环境因子的敏感性:光合有效照度5 cm深土壤湿度相对湿度日振幅10 cm深土壤湿度林内空气温度日振幅相对湿度林内空气温度20 cm深土壤温度10 cm深土壤温度.     

考虑温度和湿度变化的钢-混组合连续梁桥徐变效应分析

针对现有规范徐变模型中环境温度和相对湿度未根据实际温度和湿度变化而取固定值的问题,通过研究桥梁实际变化的环境温度和相对湿度,构建环境温度和相对湿度变化函数,嵌入CEB-FIP 90徐变模型,建立考虑混凝土桥梁实际工作环境的温湿变化徐变模型,并通过试验数据验证模型的正确性。研究结果表明:考虑温度和湿度变化的徐变系数与试验值更吻合;采用数值模拟的方法开展港珠澳大桥组合连续梁桥徐变效应分析,明确了成桥10 a间温度和湿度变化对组合连续梁桥的最大应力和长期变形的影响规律,温湿变化徐变模型计算的最大挠度比规范值大10%以上,这表明考虑温度和湿度变化计算徐变的必要性,为合理、可靠进行桥梁结构的徐变效应分析提供了一种新方法。     

强蒸发地区受路面覆盖效应的路基温湿度场表达

为阐明受路面覆盖效应影响的强蒸发地区路基温湿度分布特性,通过理论分析和现场试验分析,全天监测三个典型地区的沥青路面,研究了受路面覆盖效应影响的路基温度场和湿度场分布特性。研究结果表明:路基内部温度随着大气温度的变化呈正弦或余弦变化,其相位角随深度位置和升降温过程而变化;受外界环境温度影响较大的区域深度≤120 cm范围,在低温季节最大温度梯度在90～150 cm范围内,并基于升降温阶段提出了路基温度预估模型。路基含水量随路基深度发生变化,路基内部湿度场随路基深度变化分为三个阶段,路基内部40～80 cm范围内湿度最大,在此范围外,路基深度≤40 cm或≥80 cm湿度均呈递减趋势;提出了水汽迁移预估模型和基于湿度指数(TMI)和土组特性指标(wPI)的路基湿度预估模型,并以此为基础提出采用Fredlund-Xing模型对强蒸发地区路基湿度预估。     

基于光纤湿度传感器的物理模型材料温湿度耦合研究

为了获得矿山开采物理模型的湿度,研制出一种采用聚酰亚胺薄膜材料涂敷的光纤布拉格(Bragg)光栅湿度传感器。提出了聚酰亚胺溶液与光纤Bragg光栅的耦合方法,采用提拉法涂敷制作湿度监测的光纤Bragg湿度传感器(PFBG),进行湿度范围20%~90%RH的标定。物理模型材料在环境温度35℃,湿度35%~65%条件下的试验,得出了增湿和降湿过程中内部湿度达到相对平衡的稳态时间,以及引起的温度变化规律。试验表明,增湿过程,模型内部温度和湿度达到稳态的时间相近;降湿过程,模型内部湿度达到稳态的时间是温度达到稳态时间的2.5倍。在模型内外湿度差相同情况下,模型内部增湿响应速率是降湿速率3倍;外界湿度变化30%RH,模型内部温度变化2.3℃.其研究成果有助于认识物理相似模型干燥过程和确定干燥时间。     

环境温度对活立木内部含水率变化的影响

【目的】分析活立木内部含水率变化的影响因素,研究含水率在不同环境温度下的变化规律。【方法】在室外不同温度(-26Symbol～A@10 ℃)下采用时域反射计(time domain reflectometer, TDR)对落叶松和小叶杨两种活立木进行检测,获取树内温度和电磁波传播时间的连续变化值,据此推导出不同温度下活立木的含水率。在此基础上,分析了活立木内部电磁波传播时间和含水率的昼夜变化,以及较长时间周期内随温度变化的规律,确定了环境温度与含水率的定量关系,建立了两者之间的关系模型。【结果】在1个昼夜时间周期内,含水率和树内温度变化趋势基本一致,含水率变化略滞后一些,随昼夜平均温度的下降,含水率变化范围收窄; 在较长时间周期内,随日均树内温度的降低,活立木样本平均电磁波传播时间和含水率均呈下降趋势,落叶松电磁波传播时间变化曲线没有明显拐点,含水率变化曲线在-6.3 ℃之前变化率较大(14.75%/℃),之后趋于平稳(0.94%/℃),小叶杨与之变化相似; 树内温度和环境温度具有显著线性正相关性,二者线性模型拟合优度较高(R²=0.91),可以用环境温度预测树内温度; 树内温度与活立木含水率的关系分3个变化阶段,均呈线性关系,决定系数R2均高于0.71。【结论】低温环境下,以环境温度为研究点探究活立木内部电磁波传播时间和含水率变化是可行的,通过相关公式可以推导出活立木内部含水率。     

全球气候变化下的半干旱区相对湿度变化研究

为揭示全球气候变化下半干旱区空气相对湿度的变化规律,利用线性回归分析、多元线性相关分析以及M-K检验法对吉林省西部5个站点的1953年以来的相对湿度、气温、降水和风速资料进行了研究.结果表明:相对湿度的年变化曲线呈双峰型,相对湿度的最大值出现在8月,次大值出现在1月,最小值出现在4月,次小值出现在10月.夏、秋季的相对湿度较大,而春、冬季的相对湿度较小.近50年,年平均相对湿度及春、夏、秋、冬四季的相对湿度在波动中下降,下降趋势不显著;但是9月和10月的平均相对湿度下降显著.影响相对湿度变化的主要因子是温度和降水,风速也起一定的作用.相对湿度的变化与温度和风速变化呈负相关关系,与降水变化呈正相关关系.     

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．     

二维散热条件对混凝土内部温度梯度及热传输的影响

为了获得二维散热条件下混凝土内部的温度分布情况,采用埋入温度传感器的方法,从水化温度峰值开始测量了混凝土试件内部不同位置的温度变化.结果表明,二维散热条件下,混凝土内部温度受到2个方向上的散热影响.越接近试件表面的位置,其温度随时间的增加下降得越快,产生的温度梯度越大,因此造成温度应力更大;在快速降温阶段,即从终凝到6...