干燥条件下混凝土非均匀收缩的测试方法
高小建 ，
(1．哈尔滨工业大学土木工程学院。哈尔滨150006； 2
张爱莲
i~1)iI建筑职业技术学院土木工程系。 四川 德阳618000)
【摘要】提出一种通过饱和盐溶液控制环境湿度、多组LVDT位移传感器为测试元件的混凝土收缩实验装
置，可用于评价单面干燥条件下混凝土收缩变形分布特征。实测结果表明，距离干燥表面不同深度处混凝土存在
明显的非均匀收缩变形，这种非均匀收缩会在混凝土表层部分形成白约束收缩应力，对混凝土收缩开裂产生加速
作用；且这种非均匀收缩变形随着水灰比的减小而加剧。
【关键词】干燥条件；非均匀收缩；测试方法；水灰比
【中图分类号】TU528 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864(2010}03一OOO4—03
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GAO Xiao-jian ， ZHANG Ai—lian2
(1．School ofCivil Engineering，Harbin Institute ofTechnology，Harbin 150006，China；2．Department of
Civil Engineering，Sichuan College of Architectural Technology，Sichuan Deyang 618000，China)
A~lract：A new type of equipment for measuring concrete shrinkage was developed in this paper with
saturated salt solution to control relative humidity of environment and several pairs of LVDT displacement sen—
sots as Il1easudI components．This equipment Van be used to study shrinkage distribution characteristics of
concrete with one surface e] 0sed to di~ing condition．The test results show that shrink age strain difers mark—
edly in concrete according to the depth from drying surface．Such diferential shrinkage may result in the for—
ma rion of self-restraint shrinkage stress in the surface layer of concrete and consequently accelerate shrinkage
cracking of concrete．And shrinkage diference in concrete exposed to acing condition increases、、rith the de—
creasing of water to cement ratio．
Key words：dryiIlg condition；diferential shrinkage；measurement method；water to cement ratio
裂缝是导致实际混凝土结构耐久性和使用寿命
降低的主要因素，也是当前各类混凝土结构面临的普
遍问题。据统计，绝大多数混凝土裂缝是因约束条件
下的收缩变形引起的⋯ ，因而收缩一直是混凝土研究
领域的热点课题。硬化混凝土的收缩可分为干燥收
缩、自收缩、温度变形等几类，实际工程结构往往是受
以干燥收缩为主的几种收缩的联合作用。近年来，国
内外已有大量关于混凝土干燥收缩、自收缩的研究成
果，但是几乎所有研究者都是通过测试混凝土棱柱体
或圆柱体轴线方向的变形值来评价混凝土收缩L2．3J。
然而，对于桥面板、道路和机场道面等工程结构，混凝
土往往处于单面干燥条件下，由于距离干燥表面不同
深度处的温、湿度分布不同，从而形成内外层非均匀
收缩变形而产生自约束收缩应力[4J，这样便加剧了收
缩开裂程度。而关于此方面的研究国内外报道很少，
[基金项目】国家自然科学基金资助项目(50408016)
还没有一种有效评价和测量这种混凝土非均匀收缩
的试验装置和方法。因此，文中提出一种混凝土在单
面干燥条件下的收缩变形分布的测试方法和装置，其
测试结果可为综合评价实际混凝土结构的开裂行为
提供理论依据。
1 仪器的研制
1．1 位移传感器的选择
混凝土收缩测试国内外采用最为广泛的是利用
百分表或千分表测试试件长度变化，尽管读数方式已
由过去的表盘指针读数发展成为现在的数显式，但仍
需要人工定时读数，不能实现自动数据记录。近年来，
国内外学者尝试采用各种位移传感器来测试混凝土
收缩：Serge Lepage等人采用预埋振弦仪，通过测试振
弦仪的共振频率来测试混凝土体积变形，但振弦仪的
刚度设计难以同时适应混凝土早期和后期变形，且很

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