基 于水泥的 多组分和 多尺度水化反应的原理 ，分别建立 了水泥的水化反应 和混凝 土 自收缩的动 力学模 型。这 2个 模 型均采用 两阶段的 经验公 式，分别用于模拟水化反应和 自收缩的 快速发展 阶段 与平稳 变化阶段 。实测数据检 验结 果表 明 ，这 2个模型可 以用于模 拟硅 酸盐水泥的等温水化放 热 曲线 ，以及 用硅 酸盐水泥配制的混凝土 的 自收缩发展过程。 关键词：动力学模型；自收缩；水化反应；水泥；混凝土 中图分类号 ：TU528 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—7029(2006)01—0056—04 Dynamicmodelsofhydration reactionofPortlandcementand autogenousshrinkageofconcrete YAN Pei-yuZHENG Feng (DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084。China) Abstract：Thedynamicmodelsofhydrationreactionofcementandautogenousshrinkageofconcretewereconstructed respectivelybasedonthemulti—compositionandmulti—scalehydrationreactionofcement．Inbothmodelstwo—step regressiveequationsareadoptedtosimulatethestepofquickdevelopmentandthestepofevenchangeofhydrationre- actionandautogenousshrinkage．Theexperimental resultsshow thatthesemodelsCan expresspreciselytheisotherm hydration heatemission CHIVeofPortlan dcementan dtheautogenousshrinkag eprocessofconcretepreparedwith Port- lan d cement． Keywords：dynamicmodel；autogenousshrinkag e；hydrationreaction；cement；concrete 高强高性能混凝 土在现代土木工 程中的应用 越来越广泛。在实际应用过程中发现 ，高强高性能 混凝土的总收缩量与普通混凝土 的相近 ，但是高强 高性能混凝土 的开裂敏感性却远 比普通混凝土 的 大，这是因为低水胶比的高强高性能混凝土自干燥 收缩量较大。研究结果 显示 ，混凝 土的水胶 比为 0．4时 ，其 自收缩 量 占总收缩量 的 40％；水胶 比为 0．3时，占 50％…i。除 自收缩外 ，自收缩速率也是 影响混凝土开裂敏感性 的重要因素。探讨混凝 土 的 自收缩机理及其对混凝土抗裂性能的影响是近 年来混凝土材料科学研究的热点之一 。混凝土的 自收缩与胶凝 材料的水化过程密切相关 。硅酸盐 水泥在水化过程 中浆体体积减小 8％ 10％，称 为 化学收缩。初凝前 ，混凝土处于塑性状态 ，化学收 缩表现为宏观体积减小的塑性收缩。初凝后 ，由于 水泥石内部刚性结构形成 ，化学 收缩受到限制 ，其 结果是在水泥浆体 中产生大量细小的毛细孑L。在 水泥水化过程 中，如果浆体 内部水分供应速度小于 因水化而消耗的速度 ，那么 ，在毛细孑L内部便从水 饱和状态向不饱 和状态转 变，发生 白干燥作用 ，导 致毛细孑L内部产生负压 ，从而引起 宏观体积收缩， 称为混凝土的 自收缩 。自收缩可定义为 ：在与外界 没有水分交换 的条件下，混凝土 内部 白干燥作用引 起的收缩 。从本质上讲，混凝土的 自收缩是 由胶凝 材料的化学收缩 引起 的；但是 ，硬化胶凝材料浆体 和骨料对混凝土体积变化的限制作用等物理因素 ，

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