不同养护条件下混凝土早期内部相对湿度变化的研究①（一）

采用混凝土内部相对湿度测试方法，研究了不同养护条件下，不同水灰比的混凝土早期内部相对湿度(IRH)的变化规律。研究表明，在无养护条件下，混凝土早期IRH下降主要受水分扩散与自干燥的影响。随着水灰比的减小，水分扩散对IRH的影响减小，自干燥的影响增大，IRH的下降幅度增大。水养护对延迟混凝土早期IRH的下降有一定作用，水灰比越大，作用越明显。     

不同养护条件下混凝土早期内部相对湿度变化的研究(一)

采用混凝土内部相对湿度测试方法,研究了不同养护条件下,不同水灰比的混凝土早期内部相对湿度(IRH)的变化规律。研究表明,在无养护条件下,混凝土早期IRH下降主要受水分扩散与自干燥的影响。随着水灰比的减小,水分扩散对IRH的影响减小,自干燥的影响增大,IRH的下降幅度增大。水养护对延迟混凝土早期IRH的下降有一定作用,水灰比越大,作用越明显。     

不同养护条件下混凝土早期内部相对湿度变化的研究(二)

(接上期 )2 .2　水养护 2 8d条件下混凝土IRH的变化图 2给出了不同水灰比的混凝土在水养护 2 8d条件下 ,距干燥面不同距离处IRH随龄期的变化曲线。自干燥引起的IRH下降主要表现在早期 ,因此 ,混凝土在水养护 2 8d条件下 ,IRH的下降主要由水分扩散引起 ,自干燥的影响可以忽略不计。图 2　水养护 2 8d条件下IRH随龄期的变化曲线从图 2中可以看出 ,水灰比W/C越小 ,IRH下降越快。当W /C <0 .3时 ,初始的相对湿度均 <10 0% ,0～ 7d相对湿度值下降较大 ,后期下降比较缓慢 ;当W /C >0 .4时 ,0～ 2 8d内IRH几乎不变 ,2 8d后才开始缓慢下…     

水分扩散与白干燥对混凝土早期内部相对湿度的影响

研究了不同水灰比的混凝土由于自干燥和水分扩散引起的混凝土早期内部相对湿度（IRH）变化。试验结果表明,高水灰比混凝土的早期IRH变化主要受水分扩散的影响;而对于低水灰比的混凝土,其早期IRH变化不仅受水分扩散影响,同时也受到自干燥的影响。     

水分扩散与自干燥对混凝土早期内部相对湿度的影响

研究了不同水灰比的混凝土由于自干燥和水分扩散引起的混凝土早期内部相对湿度（IRH）变化。试验结果表明,高水灰比混凝土的早期IRH变化主要受水分扩散的影响;而对于低水灰比的混凝土,其早期IRH变化不仅受水分扩散影响,同时也受到自干燥的影响。     

预湿陶砂对混凝土板早期湿度分布及发展的影响

研究了室内单面干燥条件下预湿陶砂轻骨料(PSLWA)掺量(体积分数)及水胶比(质量比)对高、中、低强混凝土板28d内部相对湿度(IRH)分布及发展的影响.结果表明:随PSLWA掺量增大,高、中、低强混凝土板湿度饱和期延长,板湿度水平整体提高,湿度下降延缓,板厚方向上湿度梯度减小,湿度饱和区面积比例增大;引入内养护水约60kg/m~3,高、中强混凝土板28d内部相对湿度可维持在92%以上;随基体水胶比降低,PSLWA内养护作用增强,表面干燥影响深度减小;PSLWA不能彻底消除室内单面干燥条件下高、中、低强混凝土板中的表面干燥效应.     

周期性温湿度作用下混凝土体积变形试验研究

为研究周期性温湿度作用下混凝土体积变形规律,该文设定周期性温湿度变化环境,对三种不同水灰比混凝土内部温湿度分布及体积变形进行试验研究。试验结果表明:周期性温湿度条件下,混凝土边界处相对湿度随龄期的增长而呈逐渐下降趋势,而混凝土中心位置相对湿度缓慢降低,混凝土内外形成湿度差,且随龄期的增长而逐渐增大。对于养护28d以后的混凝土,在周期性温湿度变化条件下,不同水灰比混凝土收缩变形均随着周期性温湿度变化而周期性变化,且变化幅度随龄期的增长而逐渐缩小,并逐渐趋于稳定;高温低湿环境对低水灰比混凝土收缩变形影响较大,低水灰比混凝土在高温作用下其膨胀变形更大。     

养护条件对不同陶粒掺量混凝土强度影响的研究

研究了不同水灰比的普通混凝土、混合骨料混凝土和轻骨料混凝土在不同养护条件下的强度发展规律,同时还对混凝土内部相对湿度进行了测定。结果表明,室外自然养护条件下,普通混凝土28 d后强度几乎不再增长;标准养护条件下,掺加陶粒的低水灰比混凝土后期强度增长率较高;水中养护条件下,陶粒自养护作用对混凝土强度增长的贡献较低。     

养护龄期对混凝土氯离子扩散系数的影响

基于NEL法研究了不同水灰比和骨料体积含量混凝土氯离子扩散系数随时间的变化规律,发现混凝土氯离子扩散系数随养护龄期的增大而减小,但118d后减小速率变缓。进一步数据分析表明,水灰比越大或骨料体积含量越小,混凝土氯离子扩散系数随养护龄期增大而减小的趋势越明显。     

密封养护混凝土内部湿度与收缩的一体化试验与模拟

对3种强度等级的混凝土进行了密封养护下内部相对湿度和自由变形的试验测定,获得了从混凝土浇注开始到77d龄期混凝土内部湿度和自由变形的发展数据,同时对混凝土因水泥水化引发的自干燥和自收缩问题进行了模拟.结果表明：混凝土内部相对湿度和收缩具有较好的同步性;混凝土内部湿度变化可以看作是其自收缩变化的驱动力;水灰比越小,自干燥引起的混凝土内部相对湿度下降幅度越大,密封条件下混凝土的收缩也越大;以水泥水化度和混凝土内部湿度为内因的自干燥与自收缩模型较好地模拟了密封条件下混凝土内部湿度变化与相应的自收缩发展.试验结果与模型预测值吻合良好,模型可用于不同养护环境下混凝土自干燥与自收缩的分析预测.     

直接电养护对混凝土力学性能的影响

为研究直接电养护（DEC）对混凝土力学性能的影响，采用交流电场，进行了不同养护电压对纯水泥混凝土和粉煤灰混凝土抗压强度、内部温度以及内部电流的影响试验研究。结果表明：各组混凝土的早期抗压强度基本随养护电压的增大而增加，而后期抗压强度则基本相反；20 V电压下DEC纯水泥混凝土和粉煤灰混凝土内部峰值温度分别达到69.4℃、60.3℃，1 d抗压强度显著提升，相较于标养组分别提高了22.8%、37.0%；掺入粉煤灰提升了混凝土的电阻率，需要更高的电压才能达到等同纯水泥混凝土的养护温度；各组混凝土的内部电流大体呈先增加后降低的趋势，并随养护电压的增大而增加，说明DEC对早期混凝土的加热效率高于后期。     

早期养护对掺膨胀剂混凝土收缩的影响

文中采用自行设计的试验装置,研究了敞开养护和密封养护两种早期养护条件下,不同掺量膨胀剂对混凝土收缩性能的影响.试验结果表明：在敞开养护条件下,膨胀剂对减小混凝土早期收缩的效果并不明显;而对比敞开自然养护,密封养护条件下混凝土的收缩明显降低,膨胀剂对混凝土补偿收缩也产生了一定效果;经过早期密封养护后再置于敞开自然环境下的混凝土总的收缩值也会大大降低.     

冻融循环过程中混凝土内部温度-相对湿度关系

研究了不同配合比混凝土试件在经历不同冻融循环次数时的内部温度-相对湿度关系,并将这一关系划分为4个阶段,即降温增湿段、降温降湿段、增温增湿段和增温降湿段.在降温增湿段,混凝土内部相对湿度随温度降低而增大,当相对湿度出现转折表现为降低趋势时,表明混凝土内部开始结冰,温度-相对湿度关系进入降温降湿段;在增温增湿段,混凝土内部相对湿度随温度升高而增大,当相对湿度出现转折表现为降低趋势时,表明混凝土内部的冰晶开始融化,温度-相对湿度关系进入增温降湿段.当混凝土水灰比相同时,试件内部相对湿度随着深度增大而增大;当深度相同时,试件内部相对湿度随着水灰比的减小而降低,且结冰温度和融化温度呈现减小的趋势.低水灰比混凝土内部较低的相对湿度可能会导致更大的自收缩和较小的冻胀作用力.     

间歇浇筑板式混凝土的早期约束收缩效应分析

以桥梁高性能混凝土为研究对象,测试老混凝土约束下新混凝土板的收缩变形。通过试验分析界面粗糙度对其影响,并考察混凝土内部早期温、湿度变化与收缩应变的关系,分析养护时间对混凝土材料收缩应力的影响。结果表明:老混凝土约束下的新混凝土厚度随新老混凝土黏结界面粗糙度的提高而增大,新混凝土内部拉应力随界面粗糙度的提高而降低,但新、老混凝土界面粗糙度对黏结面处的收缩影响不显著;距黏结面越近的截面收缩应变越小,在黏结面处达到最小,表现出显著的不均匀性,并随龄期逐渐增大。延长养护时间可减小混凝土收缩变形和内部由于不均匀收缩导致的拉应力,降低混凝土板早期开裂的风险。     

养护条件对混凝土成熟度的影响

以混凝土早期性能为研究对象,对不同水灰比、不同养护条件下混凝土的成熟度及成熟度与抗压强度的关系进行了实验考察和分析,结果表明：在不同养护条件下计算出的成熟度与其他方法计算出的成熟度存在一定差别;利用推导出的冬季养护条件下混凝土抗压强度与成熟度的关系式可计算冬季养护条件下混凝土的早期强度。     

全珊瑚混凝土徐变性能试验研究

为研究珊瑚混凝土的徐变性能,对不同水灰比、不同养护龄期的珊瑚混凝土的压缩徐变进行了试验研究,研究结果表明:低水灰比珊瑚混凝土试件徐变变形的速率和最终徐变度都明显小于高水灰比试件,降低水灰比并适当延长养护时间,可以有效减小珊瑚混凝土的徐变变形;尽管珊瑚骨料的"返水养护"作用有利于减小试件早期徐变,但由于珊瑚粗骨料约束水化水泥浆体收缩变形的能力要明显弱于普通碎石,加之其本身较低弹性模量的影响,徐变试验过程中,无论是珊瑚混凝土的瞬时变形,还是最终徐变都要大于普通混凝土。     

高性能混凝土早期自干燥与内部相对湿度的研究

研究不同水胶比（mw/mb）、不同浆体体积含量、不同矿物掺和料以及不同聚丙烯纤维对高性能混凝土早期由自干燥引起的内部相对湿度（Internal Relative Humidity,IRH）分布的影响。结果表明,水胶比越小自干燥引起的IRH下降越大;矿物掺和料对自干燥引起的IRH分布的影响与其组成、活性和细度有关;聚丙烯纤维对混凝土自干燥效应影响甚微。     

干湿交替下混凝土内部相对湿度变化规律

分别采用清水和硫酸盐溶液作为湿润溶液,对C30和C80这2个强度等级混凝土进行了干湿交替试验,测量了干湿交替下混凝土不同深度处的相对湿度随时间的发展规律.结果表明：在覆膜养护阶段,混凝土内部相对湿度的发展遵循两阶段发展模式,即首先经历一段湿度饱和期(湿度为100%),然后进入湿度下降期;混凝土内部相对湿度沿高度呈现明显的梯度;当混凝土进入干湿交替过程后,只有距混凝土表层一定深度范围内的相对湿度发生变化,大于此深度处的混凝土相对湿度基本保持不变,此深度即为干湿交替影响深度;不同强度等级混凝土在相同干湿交替条件下影响深度不同,混凝土水灰比越小,强度等级越高,影响深度越小;湿润过程采用硫酸盐溶液时,混凝土的干湿交替影响深度要比采用清水时大.     

预湿轻细骨料对混凝土内养护效率的影响

研究了2种轻细骨料的微观结构与释水性能及其预湿后对混凝土内部相对湿度和自收缩的影响.提出了混凝土内养护效率的概念,并研究了轻细骨料粒径与颗粒分布对内养护效率的影响.结果表明:轻细骨料孔隙体积和孔径皆大于硬化水泥净浆;预湿轻细骨料可以延迟混凝土由于自干燥引起的内部相对湿度降低并减小其降低幅度;内养护混凝土的自收缩和内部相对湿度存在线性关系.当轻细骨料用量占净浆体积的36%~39%时,混凝土在早期的28d内不产生自收缩.混凝土内养护效率随轻细骨料颗粒间距和半径比值的增大而减小,在轻细骨料颗粒间距和半径比值为11时,混凝土内养护效率为100%.     

不同湿度环境下内养护混凝土气体传输性能试验研究

采用预湿轻骨料作为内养护材料代替普通粗、细骨料拌制混凝土,既可以缓解混凝土早期自收缩和开裂的问题,又能减轻混凝土的自重。然而,预湿轻骨料的内养护效率受混凝土自身水胶比和外界养护环境的影响较大。开展了不同水胶比、不同湿度环境(饱和石灰水养护、喷雾养护、密封养护以及干燥养护)下普通混凝土及内养护混凝土氧气扩散和渗透性能试验。从混凝土的骨料界面过渡区结构、内部相对湿度、水化程度、混凝土孔隙率和孔隙迂曲度等方面,研究了水胶比、养护环境以及内养护材料对混凝土气体传输性能的影响,分析了不同养护环境下轻骨料的内养护效率,以及不同湿度养护条件下混凝土中气体的传输机制。结果表明：高水胶比混凝土的氧气扩散系数及渗透系数均显著高于低水胶比混凝土的;预湿轻骨料的掺入降低了混凝土的氧气扩散性能,提高了其氧气渗透性能;随着养护环境湿度的减小,混凝土的氧气扩散系数和渗透系数增加;预湿轻骨料在低水胶比、密封养护条件下内养护效率较高。