风与环境温度对混凝土早期收缩影响研究

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现浇混凝土结构在正常使用前由于混凝土收缩而导致裂缝出现的问题,一直没能找到有效的方法解决,我国已有规范亦尚未提出混凝土收缩估算公式。当前工程界使用较为广泛的是裂缝控制专家王铁梦教授在参阅苏联学者估算模式和大量试验的基础上推荐的一种混凝土收缩计算公式。该模式考虑了十种影响混凝土收缩的因素,即水泥品种、水泥细度、骨料种类、水灰比、水泥浆量、初期养护时间、使用环境湿度、构件尺寸、操作方法及配筋率[1],但该计算公式没有考虑施工环境中风速与温度对混凝土收缩的影响,而这两个因素在实际的施工环境中是无法忽略的。在王铁梦教授的建议与指导下,本文对风速与环境温度给混凝土早期收缩带来的影响展开了试验研究。同时,基于已有的试验资料及工程现象显示,混凝土收缩的主要驱动力在于混凝土内部湿度的变化,研究混凝土内部湿度随着时间的变化规律是探讨混凝土收缩的基础,因此本文亦探讨了混凝土收缩与其内部湿度的关系。论文的主要研究结论如下:  ①比较风速0m/s、3m/s、6m/s、9m/s四组处于相同温度与湿度环境下的混凝土抗压强度值,发现风速越大,28天的抗压强度值越低。故在有风的施工环境下,混凝土浇筑完毕后应及时进行覆盖养护,防止水分大量散失,保证混凝土能够有足够水分进行充分的水化反应,确保混凝土强度达到设计值。  ②综合对3m/s、6m/s、9m/s风速对混凝土28天自由收缩影响的分析,结果证明,风速越大,混凝土早期28天收缩值越大。利用试验数据通过指数拟合得到混凝土在有风环境下收缩修正系数M11表达式,0.153110.9999 xM e?,公式计算值与试验值差值绝对值均在1%范围之内。建议使用王铁梦教授收缩公式计算施工期的混凝土收缩值时增加考虑修正系数M11。  ③对比环境温度12℃、32℃与参照组的28天收缩总值,发现环境温度越高,混凝土收缩越大。使用王铁梦教授收缩计算模式考虑施工期的混凝土收缩值时,建议增加考虑温度修正系数M12。当t=12℃时,M12=0.84;t=22℃时,M12=1;t=32℃时,M12=1.35。当环境温度处于上述值之间时,可以采用插值法求M12。  ④在测量混凝土收缩的标准环境条件下,混凝土收缩与其内部湿度具有良好线性关系。当环境条件改变时,混凝土收缩与其内部湿度的线性相关度下降,而在有风条件下,拟合度最小。同时,28天龄期混凝土内部湿度值越低,其收缩值越大。
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