水泥混凝土塑性阶段表面蒸发速率研究.pdf

第 1 8卷第 1期 2 O 1 5年 2月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI L DI NG MATERI ALS Vo 1 18 No 1 Fe b 2 0 1 5 文章编号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 1 2 8 0 5 水泥混凝 土塑性 阶段表面蒸发速 率研究 张倩倩 ， 魏亚 ( 1 清华大学 土木工程系， 北京 1 0 0 0 8 4 ； 2 清华大学 结构工程安全与耐久教育部重点实验室， 北京 1 0 0 0 8 4 ) 摘要 ： 试验研究了高温低湿环境下新浇筑水泥混凝土在 塑性阶段 的表面蒸发速率 ； 在 自由水蒸发 速率模型基础上 ， 通过对混凝土表面蒸发速 率相对 于 自由水蒸发速率随 时间变化 的数值分析 ， 得 到混凝土表 面蒸发速率公式 该公式可以较为准确地对一定环境条件下的混凝土表 面蒸发 速率进 行模拟 结果表明： 混凝土表面被泌水覆盖 时， 混凝土表 面蒸发速 率等于 自由水蒸发速率 ； 泌水被 逐渐蒸发的过程 中， 混凝土表面蒸发速率与 自由水蒸发速率之比值随时间的增加以一定规律减小 关键词：水泥混凝土；塑性阶段 ； 表 面蒸发速率 ；自由水蒸发速率 ；泌水率 中 图分类 号 ： TU5 2 8 1 文 献标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 5 0 1 0 2 3 S t u d y o n Ev a p o r a t i o n Ra t e of Co n c r e t e S u r f a c e d u r i ng Pl a s t i c St a g e ZHANG Qi a n q i a n WEI Y a ， 。 ( 1 De p a r t me n t o f Ci v i l En g i n e e r i n g ，Ts i n g h u a Un i v e r s i t y ，Be i j i n g 1 0 0 0 8 4，Ch i n a , 2 Ke y La b o r a t o r y o f Ci v i l En g i n e e r i n g S a f e t y a n d Du r a b i l i t y o f Ch i n a Ed u c a t i o n M i n i s t r y， Ts i n g h u a Un i v e r s i t y ，B e i j i n g 1 0 0 0 8 4，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Ev a p o r a t i o n r a t e f r o m t he s u r f a c e o f f r e s hl y c a s t c o n c r e t e i n p l a s t i c s t a g e u nd e r h i g h t e mp e r a t u r e a n d l o w h u mi d i t y e n v i r o n me n t wa s s t u d i e d wi t h r e s e a r c h v a r i a b l e s i n c l u d i n g wi n d s p e e d a n d wa t e r - c e me n t r a t i o Th e e v a p o r a t i o n r a t e a t c o n c r e t e s u r f a c e wa s d e t e r mi ne d b a s e d o n t h e e v a p o r a t i o n r a t e o f t he f r e e wa t e r ，wh i c h i s c a p a b l e o f s i mu l a t i ng t he e v a p o r a t i o n r a t e o f t h e c o n c r e t e u n d e r c e r t a i n e n v i r o nme n t a l c o n d i t i o n s Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e e v a p o r a t i o n r a t e o f c o n c r e t e i s e q u a l t o t h a t o f f r e e wa t e r wh e n t h e c o n c r e t e s u r f a c e i s c o v e r e d wi t h b l e e d i n g wa t e r Du r i n g t h e p r o c e s s o f e v a p o r a t i o n ，b l e e d i n g wa t e r g r a d u a l l y r e d u c e s a n d d i s a p p e a r s Ke y wo r d s ：c e me n t c o n c r e t e ；p l a s t i c s t a g e ；e v a p o r a t i o n r a t e o f c o n c r e t e s u r f a c e ；e v a p o r a t i o n r a t e o f f r e e wa t e r ；b l e e d i ng r a t e 在 高温干 燥 及 大 风环 境 中 ， 新 浇 筑 的 混 凝 土 表 面水分快速蒸发 ， 导致混凝土表面水化程度降低 ， 同 时产生收缩应力 此种情况对表面积 与环境接触较 大的结构物混凝土 ， 特别是水泥混凝土路面板较为 不 利 这 是 因为在 混凝 土硬 化 的最初 几小 时 内 ， 处 于 塑性状态的混凝土抗拉强度极低甚至没有强度 ， 易 产生裂缝 ， 出现“ 塑性收缩开裂” 1 塑性开裂在混凝 土表面水分快速蒸发 以及混凝土泌水量不足以弥补 蒸发水量的情况下产生 因此 ， 水分蒸发速率是研究 混凝 土塑 性开 裂 机 理 和影 响 因素 ， 进 而 对 塑 性 开 裂 进行控制的一个非常重要的指标 对于混凝土塑性开裂机理 ， 学者们根据各 自认 识 以及试 验 方法 有 不 同定 义 2 其 中 Wi t t ma n n的 解释得到广泛支持 ， 他认为新拌混凝土中毛细管压 力 的作 用是 引起 塑性 收缩 开 裂 的 主 要原 因L 2 j 混 凝 土表面逐步变干使得固体颗粒之间的水与空气界面 形 成毛 细管 弯液 面 ， 产 生 毛细 管负 压 由于表 面 张力 的作用， 被毛细管水隔开的颗粒之间相互吸引 在 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 5 2 4 ；修订 日期 ： 2 0 1 3 - 0 9 1 7 基金项 目： 交通运 输部西部交通科技项 目( 2 0 1 1 3 1 8 2 3 7 1 0 ) ； 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 1 0 8 2 4 6 ) 第一作者 ： 张倩倩( 1 9 8 6 一 ) ， 女 ， 山东德州人 ， 清华大学助理工程师 ， 硕士 E ma i l ： q q z h a n g O 0 5 2 g ma i l c o rn 通信作者 ： 魏亚( 1 9 7 6 一 ) ， 女， 河南驻马店人 ， 清华大学副教授 ， 博士生导师 ， 博士 E ma i l ： y a we i t s i n g h u a e d u c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m