干燥失水对混凝土徐变的影响

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发布时间：2021-09-12

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干燥失水对混凝土徐变的影响
慕儒’．一。田稳苓1l2，白彦岗，一2
(1．河北工业大学土木工程学院，天津300401； 2．河北省土木工技术研究中心，天津300401)
摘要：干燥不仅引起混凝土收缩增加，也导致徐变增加。通过试验研究混凝土失水干燥与徐变增加的相关性，分析了干燥过程中骨料、
外加剂对徐变的影响，验证失水改变孔隙充水程度进而影响混凝土力学性能、宏观表现出徐变增加的机理。研究结果表明，混凝土徐变随
干燥失水程度线形增加，粗骨料本身质地是骨料影响徐变的主要原因；外加剂改变了混凝土孔溶液的表面物化性能，导致孔溶液与孔壁相
互作用变化及干燥过程改变，是外加剂影响徐变的根本原因。
关键词：混凝土；徐变；干燥；外加剂
中图分类号： TU528．叭文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)10—003I-03
Creep of concrete dMe to desiccation
MURu ．TIAN Wen—ling1,2 BAIYah-gang '
(1 School ofCivilEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin 300401，China；
2．CivilEngineeringTechnologyResearchCenterofHebeiProvince，Tianjin 300401，China)
Abstract： The drying causes the increase in shrinkage as well as creep ofconcrete．In this paper，the creep ofconcrete du e to moisture lost is ob—
served．The theory that moisture lose changes the mechanical behaviour of concrete and hence causes the extra creep is experimentally verified．In
the experimental tests，the influence of the types of coarse aggregate and chemical admixtures on the extra creep due to drying and the relevant
mechanisms are investigated．The test results show that the creep of concrete increases with moisture loss proportionally．The change in creep with
the category of coarse aggregate is mainly due to the difference in the rigidity of coarse aggregates．The chemical admixture may modify the Sill'-
face physic—chemical properties ofpore liquid and hence the drying process as well as the interaction between the liquid in pores and the pore surfaces
are changed，which accounts for the influence ofchemical admixtures on creep ofconcrete．
Key words： concrete；creep；desiccation；shrink age
0 引言
混凝土的变形是近年研究的热点，所谓变形是指混凝土体
积或者长度的变化，自由状态下的变形以体积或者长度减小为
主称之为收缩，外部荷载引起的非破坏性的随龄期增加的变形
称之为徐变，围绕混凝土的收缩和徐变国内外开展了大量的研
究。一般认为，环境因素尤其是干燥是导致混凝土收缩的最主要
原因之一，关于干燥收缩提出了以毛细孔表面张力理论为代表
的机理并建立了相应的干燥收缩模型口-4]。其实，混凝土的徐变
受环境因素影响也很大『5]，但是相关的研究较少。本文通过试验，
研究了干燥失水引起的混凝土徐变，分析了原材料、配合比以及
外加剂等因素对干燥失水的影响，进而影响徐变不同及其机理。
1 干燥失水影响徐变的机理
荷载作用下，混凝土首先会产生弹性变形，随着龄期的增
长，变形会逐渐增加。起初研究人员以为这种增加的变形是收缩
造成的，后来发现增加的变形大于自由状态下的收缩，也就是
有额外的变形出现了。经过不断的研究和认识，把这部分额外的
变形定义为徐变。
对于多孔材料，荷载作用产生的应力分布在孔隙周围发生
收稿日期：2011_03_28
变化，孔隙状态不同，孔隙周围的应力分布也相应不同。应力分
布与孑L隙状态的对应关系是分析混凝土干燥过程影响其徐变
性能的基础，也就是干燥导致徐变变化的机理闭。
混凝土是一种多孔材料，各种尺寸各种形状的孔隙分布于
基体中，也可以看作是不同于基体的介质嵌入其中。应力集中或
者徐变分析根据具体情况可以采用平面或者三维的分析方法。
根据弹性力学理论旧，受均布单向应力。作用的其中有一个圆
孔的匀质板，如果孔径远小于板的边长，孔壁的应力可以达到
3 。，但是随着离孑L壁距离的增加，应力迅速减小。反之，受均布
单向应力作用匀质板中部有一个刚性圆形嵌入体而不是孔
隙，如果嵌入体刚性远大于基体，则嵌人体周围基体的应力小
于，随着离孔壁距离的增加，应力逐渐增加。嵌人体周围基体
中的最大应力主要受基体泊松比的影响。假如泊松比为0．2，嵌
入体周围的竖向应力分布如图1所示，也可用式(1)描述。