干燥收缩混凝土内部相对湿度变化实验研究

混凝土内部相对湿度是决定干燥收缩的重要参数.基于新型温湿度一体数字传感器,开发埋入式混凝土内部相对湿度测量新方法,具有体积小、自动、准确、快速、高效等特点.进行C30普通混凝土和C60高性能混凝土非标准干燥收缩实验,测试干燥过程中收缩变形和内部相对湿度随龄期的发展变化,利用回归理论,建立二者的定量线性关系.     

混凝土收缩与环境湿度的关系研究

为探索环境湿度对混凝土收缩性能的影响,选取了典型的C30和C70混凝土,通过采用饱和盐溶液方法形成不同的相对湿度环境,研究了混凝土干缩值与环境相对湿度之间的关系.结果表明,混凝土的干缩受环境相对湿度影响显著,环境相对湿度越低,其干缩值越大,但混凝土干缩值与环境相对湿度之间的关系不能用简单的线性关系来描述.另外,普通(C30)与高强(C70)混凝土的干缩值与环境相对湿度之间的关系不同.     

水胶比和粗骨料体积分数对混凝土内部相对湿度及扩散系数的影响

为研究水胶比（质量比）和粗骨料体积分数对早龄期混凝土内部相对湿度和等效水分扩散系数的影响,测量了水胶比为062,043,030(分别标记为C3,C5和C8）的混凝土早龄期28d内部相对湿度的发展,进而求解了其水分扩散系数.结果表明：随着水胶比的增大,早龄期混凝土内部相对湿度饱和期的持续时间延长,自干燥引起的内部相对湿度下降减小,水分扩散引起的内部相对湿度下降增大,混凝土水分扩散系数也增大;自干燥单独作用下,C3,C5和C8混凝土密封试件28d内部相对湿度平均值分别为954%,933%和796%,而当自干燥和环境干燥共同作用时,其干燥试件对应值分别为700%,732%和730%;C3系列普通混凝土的水分扩散系数最大值Dmax约为C8系列高强混凝土的10倍.另外,早龄期混凝土中水分扩散过程主要由砂浆相控制,水分很可能绕开粗骨料进行扩散;单调增加石灰石粗骨料的体积分数(21%~500%)对同水胶比混凝土的早龄期内部相对湿度发展和水分扩散系数的影响可以忽略.     

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.     

陶粒内养护高性能混凝土抗裂性能研究

通过平板开裂试验,研究陶粒内养护对不同强度混凝土早期抗裂性能的影响规律,并结合混凝土塑性收缩试验、绝热温升试验和内部相对湿度变化,探明陶粒内养护提高混凝土早期抗裂性能的微观机理.结果表明:在混凝土中使用饱水陶粒替代部分粗骨料,能够减少混凝土材料的早期塑性收缩,降低大体积混凝土内部的水化温升,有效提高混凝土早期的抗裂性能,达到显著的内养护效果;饱水陶粒通过减缓早龄期试件内部相对湿度的快速下降,改善了胶凝材料水化环境,有效抑制了胶凝材料水化过程引发的自干燥作用,降低了混凝土材料早期收缩,从而提高了混凝土材料的抗裂性能;C30与C60两个强度混凝土中饱水陶粒替代粗骨料的最佳比例均为20%(体积分数).     

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.     

混凝土耐冻性评定方法的探讨

本文对国内外现行的混凝土耐冻性试验方法作了简要的评述,并对混凝土冻害机制进行了分析,在这个基础上提出了采用从混凝土拌合物中筛出的砂浆制成试件来进行冻融试验的新方法。实例验证结果表明了这种新方法既快速经济,又准确可靠。     

不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究

通过非饱和混凝土在氯离子毛细吸收、自由扩散试验,测定不同湿度混凝土中氯离子含量随深度的变化曲线,研究氯离子在不同湿度环境下的作用机理.试验结果表明,混凝土内部相对湿度较小时,氯离子传输主要以毛细吸收作用为主,相对湿度越小,氯离子随渗透深度越大;当混凝土内部相对湿度较大时,氯离子传输主要以自由扩散为主.     

自然气候条件下混凝土内部温湿度响应规律研究

采用在混凝土上钻孔并埋入温湿度探头的方法测定了混凝土内部的温湿度,由此得到混凝土内部微环境下的气候条件随室外自然气候条件昼夜变化的响应曲线,并对混凝土内部微环境的温度,相对湿度滞后响应规律进行了分析.结果表明,自然气候条件下混凝士内部的温湿度响应主要表现为滞后效应,特别是混凝土内部相对湿度,不仅存在滞后效应,而且变化规律同自然气候相对湿度变化呈相反趋势.     

混凝土气孔结构自动测试方法对比分析

为了准确快速地测试混凝土的气泡特征参数、保证混凝土的抗冻性,本文对比分析了AVA型新拌混凝土气孔结构分析仪、Rapid Air型硬化混凝土孔结构自动测试仪和平板扫描仪三种先进仪器的测试原理和结果,指出了三种方法与按照DL/T 5150《水工混凝土试验规程》和ASTM C457等标准中的人工显微镜直线导线法的测试结果有很好的相关性,且测试方便、准确。     

释水因子的吸水与释水性能对混凝土内部相对湿度的影响

针对钢管混凝土中水胶比较低,水泥不能完全水化这一问题,通过掺人释水因子来提高混凝土的内部相对湿度,以改善水泥水化环境.研究了各种释水因子的吸水与释水性能,以及释水因子的种类、密度等级等方面对混凝土的内部相对湿度的影响.结果表明,对于提高混凝土的内部相对湿度而言,吸水率、释水率高的黏土质释水因子明显高于页岩质释水因子,当释水因子种类相同时,掺密度等级低的作用高于密度等级高的.     

高性能混凝土干燥收缩与相对湿度间关系研究

通过多组位移传感器和湿度传感器研究了单面干燥条件下掺与不掺粉煤灰混凝土试件距离表面不同深度处的收缩变形和相对湿度变化,并分析其相互关系。结果表明：单面干燥条件下,表层混凝土的相对湿度降低速率和收缩值明显大于内层混凝土。混凝土中收缩变形与相对湿度之间存在较好的线性关系,但在达到相同湿度时,表层混凝土收缩值小于内层混凝土。掺粉煤灰使混凝土的单位相对湿度降低引起的收缩值减小。     

温湿度异常引起混凝土收缩测试误差的修正

研究了混凝土收缩测试过程中环境温度和湿度异常波动引起的收缩测试误差。结果表明热胀冷缩是温度影响收缩测试的主要原因,引起的误差超过混凝土的收缩值,对收缩测试结果影响很大。热胀冷缩变形是可逆的,可通过在总变形中减去热膨胀变形对收缩测试结果进行修正,消除温度误差。环境相对湿度异常引起混凝土内部相对湿度变化,进而导致毛细孔压力改变,引起收缩测试误差。湿度异常对收缩的影响与相对湿度差值和持续时间成正比,与试件最小截面尺寸成反比,可据此对测试误差进行修正。     

高原气候条件下混凝土力学性能的研究

高原环境的低湿度和低气压会加速混凝土内部水分的蒸发,进而影响混凝土的强度发展。研究了不同的低湿度(20%、60%)和低气压(0.5、0.75、1.0 atm;1 atm为标准大气压)条件下混凝土的抗压强度和劈裂强度,并且研究了单面干燥条件下混凝土的湿度分布规律。结果表明:低气压和低湿度的环境条件会抑制混凝土力学性能的发展。不同湿度和气压条件下,混凝土抗压强度和劈裂强度的差异主要体现在28 d之后。当环境湿度越低时,混凝土试件的整体相对湿度也就越低,混凝土内外部分的湿度梯度越大。当龄期约为60 d时,对于深度大于200 mm的位置,受到环境湿度和气压的影响较小。     

Self-curing concrete: Water retention,hydration and moisture transport

Water retention of concrete containing self-curing agents is investigated. Concrete weight loss, and internal relative humidity measurements with time were carried out, in order to evaluate the water retention of self-curing concrete. Non-evaporable water at different ages was measured to evaluate the hydration. Water transport through concrete is evaluated by measuring absorption%, permeable voids%, water sorptivity, and water permeability. The water transport through self-curing concrete is evaluated with age. The effect of the concrete mix proportions on the performance of self-curing concrete were investigated, such as, cement content and w/c ratio.     

复杂环境下混凝土结构内湿度微环境的特征及响应规律

钢筋混凝土结构在服役过程中,容易受到环境作用,特别是滨海盐雾区,环境因素复杂,对混凝土结构的微环境有较大的影响。分析了环境作用下混凝土内部湿度微环境的特征及响应规律,结果表明:混凝土在干燥与湿润过程中,距离暴露面越近,内部对外界湿度的响应越快;响应存在着明显的滞后效应,距离暴露面越远,滞后效应越明显;在干燥与湿润过程中,混凝土内部与外界环境湿度差越大,湿度变化速率越大;混凝土内外的相对湿度存在着湿度梯度,且随着湿度响应过程发展,湿度梯度减小,造成早期湿度变化速率较大,后期逐渐减小。     

混凝土结构空间多尺度相对湿度值

针对环境作用具有空间分布特性,借鉴空间多尺度环境作用模型框架(包括全局环境、地区环境、工程环境、构件表面环境、内部环境)及其数学模型,对相对湿度进行了空间多尺度研究：在分析空间各尺度上相对湿度的不同影响因素的基础上,由全局环境尺度开始,通过地区环境尺度、工程环境尺度以及构件表面环境尺度上环境因素的逐步调整,最终计算得到混凝土内部的相对湿度值。研究结果表明,采用“常规统计模型+空间残差”的方法,可有效建立地区环境尺度上的相对湿度值与工程环境尺度上相对湿度值的定量关系;混凝土结构构件的表面相对湿度与表面温度有关;实际工程结构应考虑构件表面相对湿度与内部相对湿度之间的不同。     

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。     

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…