水泥净浆热变形机理分析

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1、水泥净浆热变形机理分析Mechanismanalysisofthermaldeformationaboutcementpaste黄杰1，2徐轶安2帅映勇1(1泰州职业技术学院建筑工程学院，江苏泰州225300；2江苏省江建集团有限公司，江苏扬州225200)摘要：水泥基材料热变形是混凝土结构早期开裂的主要因素之一，而对其热变形的机理研究较少。文中分析了含水率和龄期对水泥净浆热变形的影响机理，阐述了其滞后变形的发生机理。研究发现，水泥净浆热变形发生机理有不同的解释模型，缺乏与机理研究相适应的试验数据是主要原因之一。文章对水泥基材料热变形机理研究提出了建议，可为水泥基材料细观机理研究提供参考。

2、关键词：水泥净浆；热变形；热膨胀系数；机理分析；水泥基材料Abstract：Thermaldeformationofcement——basedmaterialsisoneofthemajorfactorsofconcretestructurecrackingatearlystageandtherelatedresearchisrelativelylessonmechanismofthethermaldeformation．Themechanismofinfluenceofthemoisturecontentandageoftheconcreteonthethermaldeformation

3、ofcement—pasteisanalyzedinthisstudy，inwhichtheoccurrencemechanismofhysteresisdeformationiselaboratedwithdetail．ItisfoundthatseveralinterpretativemodelsonwhichtOexplaintheoccurrencemechanismofthermaldeformationofcement—pastearestillinconclusiveandoneofthemainreasonsforthissimationisduetOthelackofth

4、ematchofexperimentaldatacorrespondingtOthemechanismresearch．Themechanismofthermaldeformationofcement—pasteisthensuggestedinthispaper，whichoffersagoodreferenceforthestudyonthemesoscopic—mechanismofthecement—basedmaterials．Keywords：cement—paste；thermaldeformation；thermalexpansioncoet五cient；mechanism

5、analysis；cement—basedmaterial中图分类号：TU525文献标识码：B文章编号：1003—8965(2016)04—0034一03水泥基材料浇筑后产生收缩变形和热变形，是其早龄期开裂的主要原因。高性能混凝土(HPC)用量随工程需要日益加大，其配合比中水泥用量、掺合料及外加剂用量不断加大，加剧了其早期开裂风险。对热变形而言，其大小取决于温度变化lT和热膨胀系数oc。温度变化IT与混凝土的水化热、边界条件等相关，热膨胀系数oc经试验”1研究发现并非定值，呈现出初凝后先降低后升高的变化规律，是受多因素综合影响且早龄期变化剧烈的热学参数之一。为从细观角度研究水泥基材料早期及

6、成熟期热变形的变化机理，不同研究者提出其假设和解释，试图符合在试验过程中所观察到的试验现象。在水泥基材料中，粗骨料和细骨料的热学和力学性质较为稳定，因此掺加了91"力u剂和掺和料的胶凝材料搅拌后的混合物是研究水泥基材料热变形机理的基础和主要对象。掌握胶凝材料混合物在硬化过程中热变形的发生机理，并考虑粗、细骨料热膨胀性能和粗、细骨料与胶凝材料浆体之间相互作用、水汽流通的机理，才能够解决水泥砂浆与混凝土热膨胀机理的问题，胶凝材料混合料主要研究对象是水泥与水的混合物即水泥净浆。1含水率对水泥净浆热变形的影响机理目前，普遍认为水泥净浆的热膨胀系数取决于浆体龄期、含水率和水灰比，研究较多的是含水率对

7、成熟水泥净浆的影响机理啪】【4】，而龄期对其影响的机理研究较少吲。Bazant口1在上世纪70年代认为水泥基材料的热变形由3部分组成：①纯热膨胀，由组成材料的热膨胀产生；②热缩或热胀，由固体颗粒周围附着的可扩散水层不同的潜热(熵)引起；③湿热膨胀，在给定含水率的情况下，由随温度变化的相对蒸汽压引起，即当含水率不变时，温度改变引起的内部相对湿度变化引起的膨胀。从上世纪中叶至今，有学者16“”认为水泥净浆的热变形是由以下两部