本文阐述 了混凝土早期硬化的简单规律 ，并据此提 出了混凝土早期 弹模发展的反应动力学模
型 。将 这一模 型应 用 于南水 北调 工程 某引水 方涵洞 结构 ，工程 实例证 明 ，本 文模 型 能很 好地 模拟 夏天
温度高混凝土早期弹模发展快、冬天温度低早期弹模发展慢这一事实，很好地解释 了方涵洞中部裂缝
发 展成 因 ，证 明 了本 文模型 的可 靠性 与适 用性 。
关键词 ：混凝土 早期 弹模 ；温度相 关 ；反 应动 力 学模 型
中图分类 号：TV431 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—0860(2011)03—0056—05
Dynam ic model for concrete early-age response of elastic modulus and its application
ZHANG Guoxin ， LIU Yi ，ZHANG Chong ， W U Longshen
(1．Department of Structures and Materials，China Institutes of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 1 00038，China；
2．Hydrochina Chengdu Engineering Corporation，Chengdu 610072，Sichuan，China)
Abstract：The general law of concrete early—age hardening is expatiated，and based on this，a kinetic model for the early—age de—
velopment response of elastic modulus is put forward herein，and then，this model is applied to the simulation analysis of a square
culvert structure within the South—to—North Water Transfer Projeet．The engineering actual case shows that the fact of the early—age
development of the concrete elastic modulus during the high temperature of summer is faster than that during the low temperature
of winter can be well—simulated by this model，therefore，the causation of the development of the cracking in the central part of
the culvert is better explained and both the applicability and reliability of the model are demonstrated as wel1．
Key words：concrete early—age elastic modulus；temperature correlation；kinetic model
1 引 言
在大体积混凝土结构计算 中，温度应力与早期弹
性模量成正 比，而且水化热的散发 、温度场的变化与
混凝土弹性模量的变化是 同步发展的，所 以在大体积
混 凝土 温度应 力计 算 中 ，混凝 土弹性 模量 的数值 以及
它 与龄期 的关 系是 很重要 的 ，特别是 在仿 真计算 中更
是 如此 。
现在 常用 的混凝 土 弹性 模 量 公 式 ¨ 大 致有 4种 ，
指数式 ，修正指数式，复合指数式 ，双 曲线式。这 4
种混凝土弹性模量公式都是混凝土龄期的函数。朱伯
芳院士的研 究表明 J，对 于常规混凝 土，复合指数
公式的计算精度较好 ；而对于碾压混凝土 ，则双曲线
公 式 的精 度较 好 。 目前 ，工程 计算 中应用 比较 多 的是
复合 指数式 和双 曲线式 两种 。
在工程实践中，我们发现高温季节浇筑的混凝土
硬 化较 快 ，而低 温季节 浇筑 的混 凝土硬 化较慢 ，这 表
明混凝 土早 期弹模 的发 展不 仅与 龄期有 关 ，而且 与温
度 有关 ，现 在 常 用 的模 型 并 不 能 很 好 地 模 拟 这 一 特
点，它们在大体积混凝土温度应力计算特别是仿真计
算 中会带来一定的误差 ，在某些特定情况下甚至不能
反映 温度应 力 的主要特 征 。
收稿 日期 ：2010—12．13
资助项 目：国家科技支撑 计划项 目(2008BAB29B05)；国家 A然科学
基 金 项 目 (50909105)；水 利 部 行 业 公 益 科 研 专 项
(200801007)，中国水利水电科学研究 院科研专项。
作者简介 ：张国新(196O一 )，男 ，山东I艋朐人 ，教授 级高级 工程师 ，
结构材料研究所所长

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