水泥凈漿熱變形機(jī)理分析

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1、水泥凈漿熱變形機(jī)理分析Mechanismanalysisofthermaldeformationaboutcementpaste黃杰1，2徐軼安2帥映勇1(1泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇泰州225300；2江蘇省江建集團(tuán)有限公司，江蘇揚(yáng)州225200)摘要：水泥基材料熱變形是混凝土結(jié)構(gòu)早期開裂的主要因素之一，而對(duì)其熱變形的機(jī)理研究較少。文中分析了含水率和齡期對(duì)水泥凈漿熱變形的影響機(jī)理，闡述了其滯后變形的發(fā)生機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，水泥凈漿熱變形發(fā)生機(jī)理有不同的解釋模型，缺乏與機(jī)理研究相適應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是主要原因之一。文章對(duì)水泥基材料熱變形機(jī)理研究提出了建議，可為水泥基材料細(xì)觀機(jī)理研究提供參考。

2、關(guān)鍵詞：水泥凈漿；熱變形；熱膨脹系數(shù)；機(jī)理分析；水泥基材料Abstract：Thermaldeformationofcement——basedmaterialsisoneofthemajorfactorsofconcretestructurecrackingatearlystageandtherelatedresearchisrelativelylessonmechanismofthethermaldeformation．Themechanismofinfluenceofthemoisturecontentandageoftheconcreteonthethermaldeformation

3、ofcement—pasteisanalyzedinthisstudy，inwhichtheoccurrencemechanismofhysteresisdeformationiselaboratedwithdetail．ItisfoundthatseveralinterpretativemodelsonwhichtOexplaintheoccurrencemechanismofthermaldeformationofcement—pastearestillinconclusiveandoneofthemainreasonsforthissimationisduetOthelackofth

4、ematchofexperimentaldatacorrespondingtOthemechanismresearch．Themechanismofthermaldeformationofcement—pasteisthensuggestedinthispaper，whichoffersagoodreferenceforthestudyonthemesoscopic—mechanismofthecement—basedmaterials．Keywords：cement—paste；thermaldeformation；thermalexpansioncoet五cient；mechanism

5、analysis；cement—basedmaterial中圖分類號(hào)：TU525文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1003—8965(2016)04—0034一03水泥基材料澆筑后產(chǎn)生收縮變形和熱變形，是其早齡期開裂的主要原因。高性能混凝土(HPC)用量隨工程需要日益加大，其配合比中水泥用量、摻合料及外加劑用量不斷加大，加劇了其早期開裂風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)熱變形而言，其大小取決于溫度變化lT和熱膨脹系數(shù)oc。溫度變化IT與混凝土的水化熱、邊界條件等相關(guān)，熱膨脹系數(shù)oc經(jīng)試驗(yàn)”1研究發(fā)現(xiàn)并非定值，呈現(xiàn)出初凝后先降低后升高的變化規(guī)律，是受多因素綜合影響且早齡期變化劇烈的熱學(xué)參數(shù)之一。為從細(xì)觀角度研究水泥基材料早期及

6、成熟期熱變形的變化機(jī)理，不同研究者提出其假設(shè)和解釋，試圖符合在試驗(yàn)過程中所觀察到的試驗(yàn)現(xiàn)象。在水泥基材料中，粗骨料和細(xì)骨料的熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，因此摻加了91"力u劑和摻和料的膠凝材料攪拌后的混合物是研究水泥基材料熱變形機(jī)理的基礎(chǔ)和主要對(duì)象。掌握膠凝材料混合物在硬化過程中熱變形的發(fā)生機(jī)理，并考慮粗、細(xì)骨料熱膨脹性能和粗、細(xì)骨料與膠凝材料漿體之間相互作用、水汽流通的機(jī)理，才能夠解決水泥砂漿與混凝土熱膨脹機(jī)理的問題，膠凝材料混合料主要研究對(duì)象是水泥與水的混合物即水泥凈漿。1含水率對(duì)水泥凈漿熱變形的影響機(jī)理目前，普遍認(rèn)為水泥凈漿的熱膨脹系數(shù)取決于漿體齡期、含水率和水灰比，研究較多的是含水率對(duì)

7、成熟水泥凈漿的影響機(jī)理啪】【4】，而齡期對(duì)其影響的機(jī)理研究較少吲。Bazant口1在上世紀(jì)70年代認(rèn)為水泥基材料的熱變形由3部分組成：①純熱膨脹，由組成材料的熱膨脹產(chǎn)生；②熱縮或熱脹，由固體顆粒周圍附著的可擴(kuò)散水層不同的潛熱(熵)引起；③濕熱膨脹，在給定含水率的情況下，由隨溫度變化的相對(duì)蒸汽壓引起，即當(dāng)含水率不變時(shí)，溫度改變引起的內(nèi)部相對(duì)濕度變化引起的膨脹。從上世紀(jì)中葉至今，有學(xué)者16“”認(rèn)為水泥凈漿的熱變形是由以下兩部