对现有孔隙水对混凝土静力特性影响的试验和理论研 究成果进行综述。总结 目前 的试验研 究方法和结论,分析湿度梯度 、孔 隙水压力以及液体表面张力等 因素对混凝土弹性模量和强度的影 响机理,指 出孔 隙水对混凝土特性的影响应是 多种 因素共同作 用的结果。 关键词:混凝土结构 ;孔隙水 ;湿度梯度 ;表 面张力 ;结构强度 ;综述 中图分类 号 :TU528.1 文献 标识 码 :A 文章编 号 :1006—7647(2011)Ol—oo9o一05 Review ofresearchesoninfluencesofporewateronstaticproperties ofconcrete//ZHENGDan,LIXin-xin(Departmentof l~ver& OceanEngineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China) Abstract: ecurrentexperimentalan d·theoreticalresearcheson ilfluencesofpore wateron static prope rtiesofconcrete were reviewed.硼1eexistirigexpe rimental methodsan dconclusionswere stmmaafized.Themechanism ofinfluencesofmoisturegradient。 porewaterpressureandwatersurfacetensiononelasticmodulusan dstrength ofconcretewasanalyzed.A conclusioniSdrawnthat 山einfluencesofpo rewateronthepropertiesofconcretearemadebyvariousfactors. Keywords:concretestructure;porewater;moisturegradient;surfacetension;structuralstrength;review 在水环境 中工作的混凝土结构 ,如大坝 、桥墩、 近海及海岸建筑物等 ,外界水会渗入混凝土 中,影响 其力学性能。水不仅影 响混凝土 内部 的湿度分布, 同时也作为一种荷载作用于混凝土结构上 ,尤其在 高水头作用下 ,混凝土局部将承受较大的水压力 ,混 凝土结构的应力可能达到或超过其承载能力 ,导致 原有结构局部破坏 和部分功能退化 ,甚 至影响结构 整体功能。现有的研究多数不能反映孔隙水对混凝 土力学性能影响这一特征。因此 ,开展孔 隙水作用 下混凝土力学性质 的研究 ,为混凝土结构设计提供 更为准确 的力学参数显得尤为重要 。 1 水对 混凝土 弹性性能的影 响 大量试验研究表明,在孔隙率相同的条件下 ,混 凝土含水量越大 ,弹性模量越高_1J。一般认为 ,相 对于空气而言水为不可压缩 的液体 ,因此混凝 土中 的孔 隙水在应力作用 下变形很小 ,使得含水量 高的 混凝土弹性模量增加 。Yaman等l4J根据混凝土孔 隙是否与外界连通 ,将孔隙分为活性孔隙和非活性 孔隙,并认 为非活性孔 隙水不 能渗入 ,不受湿度影 响,而活性孔隙影 响混凝土的弹性力学性能。在此 基础上 ,Yaman等考虑混凝土基体 中夹杂有空气和 水等,采用细观力学理论方法计算 了混凝土的等效 弹性模量 ,但 由于模型 中未考虑孔 隙水黏滞性等因 素 ,模型计算值和试验值有较大差异。Wang等 J考 虑了水泥后期水化和水 的黏滞力对湿态混凝土弹性 模量 的影响 ,采用 Mori.Tanaka模型分析 了水对混凝 土弹性模量的影 响。计算结果表明 ,该模型计算结 果和试验结果吻合较好 (图 1),可以有效地预测湿 态混凝土的弹性模量。 从上述研究可以看 出,由于孔隙水对混凝土弹 性模量的影响研究较为深入 ,而且细观力学关 于各 向异性复合材料 的弹性理论发展较为充分 ,可 以较 为准确地分析各种含水量下混凝土的弹性模量。 2 水对 混凝 土强度的影响 相对 于 弹 性性 能 而 言 ,工 程设 计 和 研 究人 员 对 混凝土的强度更为关心 ,因为强度直接关 系到工程 结构的安全可靠性 。众所周知,水对 混凝土强度的 影响主要体现在两方面l7J:一方面是水泥的水化 ,是 稳步增长且不可逆的;另一方面是水分迁移 ,是随着 介质湿度的不同而变化的,是可逆的。
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