混凝土孔结构与强度关系模型的综述

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发布时间：2021-09-18

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混凝土孑L结构与强度关系模型的综述
丁宁
(河海大学土木与交通学院，南京210098)
【摘要】强度是混凝土的一个最主要的力学性能指标，文中讨论了混凝土孔结构对混凝土强度的影响规
律。通过概述孔结构与强度之间的关系，说明了混凝土材料孔结构的两个主要方面：孔隙率与孔径分布对混凝土
强度的影响。国内外学者的强度与孔结构的关系模型都是在某一养护条件下获得的，其模型的适用范围存在着
限制。孔隙率及孔径分布与Grifllth脆性断裂理论结合，可以较好的反映出孔结构与抗拉强度的关系，但是对其相
关参数的取值，还存在着较大的争议，且并未考虑骨料，模型的应用还须符合相关假定。．
【关键词】抗压强度；抗拉强度；孔隙率；孔径分布；模型
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2014)04—0019—03
水泥基材料的强度，渗透性，扩散性，收缩性等工
程性质与材料的孔结构密切相关，描述孔结构的参数
有表面积，孔隙率，孑L径分布等。文中在大量国内外
文献的基础上，探讨了混凝土孔结构对强度的影响规
律，说明了孔结构的两个主要参数—— 孔隙率、孔径
分布对混凝土强度的影响，从微观角度对影响强度的
因素进行了分析。
1 孔结构与抗压强度的关系模型
1．1 孔隙率与抗压强度的关系模型
Balshin[
。
Ryshkewitch C
，
Schiller[“
，
Hasselmall[ 】
分别给出了如表1所示的模型来描述多孔材料抗压强
度与孔隙率的关系见表1。
而Hansen 用简单的物理模型推导得到孔隙率
与抗压强度的关系模型：
温度20~C的水泥浆体进行测孔与抗压强度试验，结合
Ryshkewitch关系式，得出了式(2)所示的关系式，并
认为表1中关系式的系数会随材料组分及养护环境而
发生变化：
= 238exp(一7．42P) (2)
表1 抗压强度与孔隙率的关系
研究者孔隙率一抗压强度模型
or = (1一P)
or c or 0e。
or =kln(P0／P)
=or0(1一 P)
注：P为孔隙率；P0：强度为零时的孔隙率；or。：抗压强度，单位
MPa；or0为孔隙率为零时的强度；k为经验拟合参数。
=O"0(1—1．21 ’) (1) TI C．Hansen” 通过大量试验后则认为：表1中四
Jons，Osbaeck 对水灰比0．44，养护湿度100％，种形式的混凝土强度与孔隙率关系式的相关系数都
究中是不可避免的问题，文章基于立方体模型，假设plied Mathematical Modelling，2011，35(5)：2529—2543．
锈蚀产物为椭圆形分布，并将其进行简化。对由于钢 [3]Zhao Y，Karimi A R，wong H S，Hu B，Buenfeld N R，Jin w·
筋锈蚀引起的锈胀开裂进行了研究，结果表明这种做 m 一。n 一 duc。d d帅
法是可行的，值得进一步推广。但是需要注意到的：： =9o)n’28a g。a3us—si2a8nl4d