大坝混凝土早期热膨胀系数试验研究

资料大小：250KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-08

资料介绍

大坝混凝土早期热膨胀系数试验研究
钱文勋，张燕迟，
(1．南京水利科学研究院，汀苏南京210029；2．水利部水工新材料工程技术研究中心，江苏南京210029)
摘要：热膨胀系数是大坝混凝土热学、体积稳定性能的重要表征参数，但在混凝土硬化初期常被忽视，目前测
定混凝土早期热膨胀系数的方法尚无统一规定．采用非接触位移传感器结合循环式恒温水浴装置，通过小幅温
升的方式实现了原位连续测试混凝土早期热膨胀系数；试验测试了不同配比的大坝混凝土早期热膨胀系数．结
果显示，大坝混凝土在硬化后72 h内热膨胀系数变化显著，随后至7 d相对稳定，7 d的测值与标准方法测得混
凝土90 d龄期的热膨胀系数基本一致．
关键词：大坝混凝土；早期；热膨胀系数；非接触位移传感器
中图分类号：TV431：TU528．01 文献标志码：A 文章编号：11309—640X(2010)03—0071—04
热膨胀系数(thermal expansion coefficient，简称TEC)是混凝土的主要热物理特性参数之一，也是其体积
稳定性的重要表征参数．由胶凝材料水化热引起的温差变形
是大坝等大体积混凝土开裂的主要原因．除采取降低胶凝材
料水化热外，控制大坝混凝土的热膨胀系数也是目前温控设
计的重点．大坝混凝土热膨胀系数一般采用线膨胀系数表
征，《水工混凝土试验规程》要求被测试件至少养护7 d ～，
同时允许采用测试完混凝土自身体积变形的试件进行试验，
所以往往测得的是混凝土中后期的热膨胀系数，而混凝土在
硬化初期的热膨胀系数却被忽视了．现有研究表明混凝土热
膨胀系数随龄期而变化，早期变化较大，尤其是在混凝土硬
化初期，而后期相对较为稳定，图1为D．Cusson等的实
测结果．
图1 混凝土早期热膨胀系数
Fig．1 Variation of TEC of concrete at early age
目前，水泥基材料早期热膨胀性能测定方法多且尚无统一规定，主要包括静水力学称重法(体积
法) 、接触式位移测长法和温度应力试验机法，这些方法各有利弊．常规测试混凝土热膨胀系数
需对试件通过外加热方法大幅升温(如《水工混凝土试验规范》要求升温幅度为40~C左右)，这将明显影响
混凝土早期水化，使得测试结果与水化龄期有偏差；且1组试件往往只能测试某一龄期的热膨胀系数，难以
实现连续测试同组试件不同龄期的热膨胀系数．
考虑到大坝混凝土一般采用较大尺寸的骨料，需要大尺寸的试件，使得静水力学称重法受到一定限制；
同时由于早期大坝混凝土强度较低，采用常规接触式测长法难以保证结果的准确性；温度应力试验机目前应
用于大坝混凝土早期热膨胀系数测定的研究也较少：所以急需一种适用于大坝混凝土的测试方法．高精度激
光位移传感器技术的发展，使得原位非接触测试位移成为可能，同时，试验无需大幅升温即可采集到精确的
位移变化．本文采用激光位移传感器设计非接触原位位移测试装置，开展大坝混凝土硬化初期的热膨胀系数
收稿日期：2009—10—15
基金项目：国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金资助项目(50539040)；
水利部公益性行业科研专项经费资助项目(200701014)
作者简介：钱文勋(1977一)，男，江苏无锡人，工程师，硕士，主要从事水工新材料研究与应用．E-mail：wxqian@nhri．cn