连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验探究

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1、连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验探究摘要：针对早龄期混凝土开裂现象，为掌握其应变变化规律，通过日大气温度变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的模拟试验，采集试件的应变及重量数据，分析早龄期混凝土在日气温变化影响下的应变变化规律。研究结果表明：在日气温变化的升温和降温过程中，早龄期（3d内）混凝土均数次出现量级达100×10-6的剧烈收缩，受到约束时可产生易使混凝土开裂的应力；不同水灰比混凝土之间的膨胀应变差值、收缩应变差值分别可达100×10-6、200×10-6。关键词：混凝土；应变；时变规律；连续变温；早龄期中图分类号：U444文献标志码：A文章编号：1674-4764（

2、2012）02-0058-05ExperimentalAnalysisofTime-DependentLawofEarlyAgeConcreteStrainConsideringContinuousTemperatureVariationQINYua，LIULai-juna，ZHIXi-lanb，ZHANGLiu-yua(a.SchoolofHighway;b.KeyLaboratoryforSpecialAreaHighwayEngineeringofMinistryofEducation,Changan14University,Xian710064,P.R.Chin

3、a)Abstract:Arexperimentwascarriedoutfortheanalysisoftime-varyingregularityofearly-ageconcretestrainundertheinfluenceoffreeairtemperaturechanges.Thestraindataandtheweightofspecimenswerecollected.Itisfoundthatthesevereshrinkageofearlyage(≤3d)concreteappearsinthecourseofheatingandcoolingofdailyte

4、mperature.Andthemagnitudeofthesevereshrinkageis100×10-6.Theexpansionstraindifferenceisupto100×10-6fordifferentwatercementratioconcrete,andtheshrinkagestraindifferenceisupto200×10-6.Keywords:concrete；strain；time-dependentlaw；consecutivetemperaturevariation；earlyage混凝土桥梁构件早期开裂一直是业内关注的重要问题。受到自身

5、或外界约束时，早龄期混凝土应变（由水化反应、收缩等内因和环境温度、湿度等外因产生）会产生应力，从而导致混凝土开裂，进而影响桥梁结构的耐久性，甚至安全性。现浇混凝土桥梁构件早期开裂现象尤为多见。14早龄期混凝土应变问题已有较多研究成果。Aitcin等提出混凝土自收缩主要发生在初凝至1d龄期内，之后自收缩增加速率趋于缓慢［1］。Nassif等认为对于非常低的w/c+p，粉煤灰轻集料提高了混凝土自收缩性能［2］。高小建等认为其他配合比参数不变时混凝土早期自收缩与水灰质量比的关系近似成二次方程［3］。张武满和孙伟［4］指出高性能混凝土早期自收缩随测试时间、砂率和针片状骨料含量的增加而

6、增大，随骨料最大粒径的增大而减小。已有研究工作主要集中在混凝土早期收缩的影响因素［1，3-6］、收缩试验研究［7-8］、各种混凝土早龄期收缩特性［9-11］等。但早龄期混凝土在大气温度下应变随时间变化的试验研究尚未见报道。通过早龄期混凝土应变随温度、时间变化的模拟试验，采集混凝土试件应变及重量变化数据，分析不同配合比混凝土在温度影响下的应变差异，探讨在日气温连续变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的规律。1试验方案设计试验目的：通过中国北方（指淮河、秦岭和昆仑山以北的广大区域［12］）7月份日气温变化模拟环境下的应变试验，得出早龄期混凝土在日气温连续变化影响下的应变时变规律。受

7、气候影响，夏季是中国北方桥梁施工的主要季节。故选取7月作为模拟试验的时间点。试验流程：141）制作2组（每组6个）不同配合比的混凝土试件，规格尺寸为100mm×100mm×400mm。2）试件在养生室标准养护8h后，即刻移入收缩变形测试仪环境箱内。3）环境箱内温度设为18.5℃，在试件移入之前预热1h。待试件移入后，保持环境箱内恒温18.5℃。恒温1h之后，确定位移传感器初始值，开始模拟环境下的应变试验。4）环境箱内温度随时间变化历程安排见表1，升温（降温）