一种评价高性能混凝土早龄期体积变化的新方法.pdf

2 0 1 3年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 01 3 No 。 2 Fe b r u a r y 一 种评价高性能混凝土早龄期体积 变化的新方法 王 勇 ， 江晨晖 一， 胡勇虎 ， 杨 杨 ( 1 浙江工业大学建筑工程学院， 杭州 3 1 0 0 1 4 ； 2 浙江工业大学化学工程与材料学院 ， 杭州 3 1 0 0 1 4； 3 浙江建设职业技术学院建筑工程系， 杭州 3 1 1 2 3 1 ) 摘 要 ： 以 自制 的内埋式应 变传感 器作为早龄期 混凝 土体 积变化的测量器件 ， 在低温 变温制度 下测定高性能混 凝土的热膨胀 系数并把握 其时变规律 。 利 用等效龄期原理计算不 同温度条件下不 同龄期 的热膨胀 系数 ， 进而对密封 状 态下 高性能混凝土的早龄期 体积变化 成分加 以分离， 并初步考察 自收缩 的温度依存性 。结果表明 ， 内埋式应变传 感 器具有较 高的应 变测量精度和跟 踪效果 ； 低温 变温制度下测定热膨胀 系数 的方法能有效控 制 自收缩的影响 ； 考虑 热膨胀系数的时变性情况下对体积变化应变成分分离的准确性更高；养护温度越高，自收缩发展越快且其量值越 大 。 关键词 ： 高性 能混凝土 ； 早龄期 ； 体积变化 ； 热膨胀 系数 ； 自收缩； 温度 变形 Ab s t r a c t ：A s e l f - d e s i g n e d e mb e d d e d s t r a i n g a u g e i s u s e d t o mo n i t o r v o l u me c h a n g e s o f c e me n t - b a s e d ma t e r i a l s a t e a r l y a g e s F o r t h e p u r p o s e o f me a s u rin g t h e r ma l e x p a n s i o n c o e f f i c i e n t o f h i g h p e r f o rm a n c e c o n c r e t e a n d g r a s p i n g i t s t i me - d e p e n d e n t b e h a v i o r ，t h e s p e c i a l l o w- t e mp e r a t u r e s c h e me a n d c o r r e s p o n d i n g t e s t i n g me t h o d a r e p r e s e n t e d Ba s e d o n t h e me a s u r e d t h e rm a l e x p a n s i o n c o e ffic i e n t a n d e q u i v a l e n t a g e c o n c e p t ，t h e c o mp o n e n t s o f v o l u me c h a n g e s o f h i g h p e rf o rm a n c e c o n c r e t e u n d e r s e ale d c o n d i t i o n a r e d i v i d e d Al s o ， t e mp e r a t u r e d e p e n d e n c e o f s e l f - s h rin k a g e i s p r e l i mi n a r i l y e x p l o r e d f r o m a n e x p e rime n t a l v i e w p o i n t 1 l e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e e mb e d d e d s t r a i n g a u g e h a s h i g h e r s t r a i n me a s u rin g p r e c i s i o n a n d t r a c k i mp a c t ，a n d me a s u ri n g the t h e rm a l e x p a n s i o n c o e f f i c i e n t u n d e r l o w a n d v a rie t y t e mp e r a t u r e s c a n e f f e c t i v e l y c o n t r o l t h e s e l f - s h ri n k a g e T h e v e r a c i t y o f t h e s t r a i n c o mp o n e n t s d i v i d i n g o f v o l u me c h a n g e s i s h i g h e r w h e n c o n s i d e rin g t h e t i me - d e p e n d e n t o f t h e t h e rm a l e x p a n s i o n c o e ffic i e n t Wh e n t h e c u rin g t e mp e r a t u r e i s h i g h e r ，the s e l f - s h rin k a g e d e v e l o p s o b v i o u s l y a n d t h e v a l u e o f t h e s e lf - s h ri n k a g e i s l a r g e r Ke y wo r d s ： Hi g h p e rf o r ma n c e c o n c r e t e ； Ea r l y a g e s ； Vo l u me c h a n g e s ； T h e rm a l e x p a n s i o n$ o e ff i c i e n t ； S e l f - s h rin k a g e ； T h e r ma l d e f o rm a t i o n 中图分 类号 ： T U 5 2 8 1 文献标 识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 - 4 6 3 7 ( 2 0 1 3 J 0 2 0 6 0 6 0前 言 近年来 ， 伴随着混凝 土技术的不断进步 ， 高强、 高性能混凝土得到了较快发展 ， 其在土木工程 中的 应用也 13 益增多。然而 ， 由于其水胶 比较低且含有 大量 活性粉体 ， 致使高强 、 高性能混凝土 的水化硬 化特点和微观结构与普通混凝土相 比差别显著 ， 材 料特性也随之改变， 其中早期体积稳定性差、 易开 裂是表现最 为突出的问题 。与普通混凝 土不同 ， 除 温度变形 、 干燥收缩外 ， 伴随水 泥水化发生 的内部 自干燥所造成 的自收缩是高强 、 高性能混凝土早期 开裂的关键原 因， 而且其在早期 比干燥 收缩表现更 为突出【 卜 2 】 。因此 ， 如何准确地把握水分逸散、 白干燥 基金项 目： 国家 自然科学基金面上项 目( 5 0 9 7 9 0 9 8 ) 。 一 6 一 及水化热等因素复合作用下体积变化 的发生机 制 和发展规律并加 以准确评价 ， 是高强 、 高性能混凝 土早期开裂预测 与控制 的前提 和亟待解决 的基 本 课 题 。 混凝土体积变化量测方法是相关研究必 须解 决的首要关键问题 。通常用于测量微变形( 一维应 变) 的接触式位移计 、 应变计嘲 并不适宜于尚处于硬 化初期 的混凝土 ， 主要原 因在于此期间混凝 土试件 强度较低且表面潮湿 ， 应变计或位移计难以安装和 控制 ； 位移计产生的接触压对变形测量结果 的影响 较大。近年提 出的非接触式微变形测量方法 ( 如激 光位移计 ) 3 】 虽然在克服上述接触式方法的缺陷方 面有一定优势 ， 但却存在设置繁琐 、 使用不便 、 对测 量环境要求严格及应用成本高等不足之处 。这一尴 王勇 ， 江晨晖 ， 胡勇虎 ， 等 一种评价高性能混凝土早龄期体积变化的新方法 尬局 面一直困扰着早龄期混凝土体积变化 的研 究 者和工程技术人员。为此 ， 开发适合于量测混凝土 材料早 龄期 体积变化应变 的高效实用方法具 有重 要意义 。本文对这一研究内容进行了初步探索。 纵览既有研究发现 ， 评价早龄期体积变化并对 其进行成分分离时采用的混凝土热膨胀系数( 以下 均简作 O ,L T E ) 往往是定常数 ( 如 1 0 1 0 o C ) ， 即完全 忽略 仅 呱 的时变性 ， 尤其是其早龄期 的时变性 。这 必然导致体积变化成分分离误差较大 ， 从而不利于 探 明早期开裂原 因和寻求抗裂措施 。为此 ， 本文对 Y a n g等人提 出的早龄期水 泥基材料 的 c E 测定 方 法f5 加 以改进 ， 用于把握 L q E 的时变特征 ， 并将这 一 研究结果 运用于分解密封状态下 的高性能混凝 土的体积变化应变各成分。进一步探索 “ 自收缩 的 温度依存性 ” 这一较少涉及 的研究课题 ， 即考察不 同恒温养护温度对混凝土 自收缩( 自变形 ) 的影响 ， 为深人探索和把握混凝土结构 或构件 自身温度履 历下体积变化特征和特性奠定基础 。 早龄期易开裂是高强 、 高性能混凝 土技术工程 应用 中的“ 短板” ， 严重影响和阻碍了高强高性能混 凝土 的推广和普及 。导致早龄期开裂的根本原因在 于高强 、 高性 能混凝土体 积稳定性差 ， 而控制和预 防早 龄期 开裂 首当其 冲在于探 明体积变化 的成 分 和各成分的成因 、 影响度 。本文提 出的早龄期体积 变化量测技术和 O t C IE 测定方法是深入研究 高强 、 高 性能混凝土早龄期体积变化特性 的基本范畴和重 要 内容 ， 将有益于开 阔研究思路 、 丰富研究体系 和 提供参考素材。 1 试验内容与方法 1 1 原材料与配合 比 本研究 中配制混凝土所选用 的原材料 的基本 信息详见表 1 。采用的三种混凝土的水灰 比分别为 0 2 0 、 0 3 0 、 0 4 0 ， 并按等流动 性原则 即 目标坍落 扩 展度均为 ( 5 4 0 3 0 ) mm 进行配合 比设计 。混凝土的 配合 比、 所配制混凝土拌合物的特性及标准养护下 2 8 d龄期的抗压强度详见表 2 。为讨论 问题方便起 见 ，本研究所采用 的混凝土均未外掺矿物掺合材 料 。 表 l 采 用混凝土原材料的基本信息 1 2 内埋式应变传感器用于早龄期变形测定 选用 日本东京测器研究所( T ML ) 生产 的型号为 P L 一 9 0 1 1 - 5 L T型聚脂树脂基应变片作为内埋式应 变 传 感 器( E mb e d d e d S t r a i n G a u g e ，以下 简 称 为 E S G) 的应变 测量元件 ， 其标距 为 9 0 m m， 分 辨率为 l x l 0 。外覆硅胶的型号为 R T V 2 9 8 5 ， 其弹性模量 约为 2 2 MP a 。在温度为( 2 5 2 ) o C 、 相对湿度( R H) 为 ( 6 0 5 ) 的无尘环境 中，将硅胶均匀涂覆于应变片 外表面 ， 操作过程 中应尽量减少气 泡的引入 ， 并保 证成型后 E S G 的外观尺寸为 1 1 0 mmx l 2 m mx 3 mm。 之后将 E S G静置于上述环境 中养护 1 6 h ， 使硅胶层 完全固化后备用。基于本研究 的需要 ， 自制 E S G的 适用温度范围为一 2 0 8 0 。因硅胶 自身材性的稳定 性和它对应变片的包覆密封作用 ， E S G的长效性将 不受试件 内部环境 ( 湿度 、 碱度) 的影响。为了确保 E S G用于应变测量 的精度和可重复性 ， 事先对其温 度特性和零点漂移加以了试验把握。 根据应变测量所需 ， E S G可按与试件纵向轴线 平行的水平或竖直位置 内埋于混凝土 内部 。试件制 作成 型时 ， 必须采取措施确保 E S G位置固定 、 不受 损伤 ， 且周边混凝土与之紧密接触 ， 以便使 E S G所 采集 的应变数 据能实时准 确地反 映混凝 土体积变 一7一 2 0 1 3 年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 0 2期 化所致 的一维应变。密封状态下 ， 混凝土早龄期体 积变化测定的具体方法参照文献 4 和文献 7 。由于 E S G的采用 ， 可 以将体积变化测量起点 由目前普遍 采用的混凝土的终凝时刻提前至成型完毕时刻 。鉴 于研究初凝前体积变化的现实意义不大 ， 在本文范 围内， 均以初凝时间作为体积变化测量的起点 。 1 3 低温区间内快速变温法用于测定早龄期热膨 胀系数 对处于早龄期 的水泥基材料而言 ， 为了获取单 纯温度变形 ， 必须摒弃干燥收缩 、 尤其是 自收缩 的 影响。避免干燥收缩 的影 响比较容易实现 ， 只需 对 试件加以密封处理。鉴于 自收缩的产生机理 ， 其影 响程度 的减小或避免则须从 抑制胶凝材料水化 反 应的角度得以实现。本研究通过设置低温范围内的 快速升降温测试环境 ， 抑制 自收缩并诱发单纯温度 应变 ，进而根据温度变形一 温度关系曲线获得预设 龄期的 仅 c IE 。 基于上述思路 ， 自行设计 了一种测定水泥基材 料早龄期 O t C q E 的方法 。本研究对该方法加以改 良 使之更完善 ， 现简述如下 ： 将一组 ( 两个 ) 平行混凝 土 ( 或砂浆 、净浆)试件 ( 规格为 4 0 m mx 4 O mm 1 6 0 mm 的棱柱体 )竖直置于 内部 尺寸为 l O O mmx l O O mmx 2 O O m m 的矩形镀 锌薄铁 皮开 口槽( 壁厚 2 ra m) 内， 注入硅油以浸没液封试件。所用硅油的粘 度应满足不渗入试件为宜。将试件连同开口槽安置 于盛有 防冻液 ( 冰点为一 5 的 N a C 1 溶液) 的绝热容 器 中， 其液面略低于槽 口。通过温控设备诱发绝热 容器 中的防冻液发生温变 ，进 而借 助防冻液 与硅 油 、 硅油与试件之间的热量交换 ， 最终使试件按预 设变温规则( 变温范围为一 1 - 4 C 、变温周期为 3 0 4 0 mi n )诱发温度变形。通过 内埋试件核心位置的 E S G和多个部位的热电偶 ， 分别采集试件温度应变 各部位 的温度 。必要时可在绝热容器 、 开 口槽 内设 置小型搅拌器 ， 以加快热量交换并保证 各部位的温 度均匀分布。 O t C T E 的测定龄期共 l 0个 ， 分布于相应配合 比混 凝土的初凝时刻至 7 d的时段 内， 考虑到 1 d龄期内 O t c q E 变化剧烈 ， 其 中 8个测试龄期均设置于 1 d龄期 之内。混凝土的 0 【 与其微观结构密切相关 ， 而后 者又与养护条件 ( 温、 湿度 ) 不可分割 。鉴于此种情 况 ， 本研究 中测定 m 的试件全部密封养护于温度 为( 2 0 1 ) o c、 R H为( 6 0 5 ) 的恒温恒湿环境 中。每 次测定前均应预先开启温控设备 ，并提前约 2 0 mi n 将装有试件和硅油的开 口槽置于绝热容器 内， 以便 使试件通体在尽可能短的时间内达到变温的起始 一 8 一 温 度 。 2结果与讨论 2 1 内埋式应变传感器的效用 E S G的效用 直接决定本研究 中早 龄期 体积变 化测量结果的可信度和精度。为此 ， 从 E S G 自身的 温度特性 、 E S G与其他微变形测量法 ( 如 L V D T ) 的 比照分析两个方面 ， 实证 E S G用于早龄期体积变化 测量的有效性和稳定性 。 以一 5 5 o C 的变温 区间为例 ， 图 1 直观地反映了 E S G的温度特性 ， 即 自由状态下 的热膨胀 ( 收缩) 一 温度曲线。可见无论升温或降温 阶段 ， E S G的变形和温度之间均呈现较好 的线性关 系( 图中升 、 降温阶段实验数据 的线性拟合方差分 别为 0 9 5 、 0 9 9 ) 。 换言之 ， E S G具有 明确稳定的温度 特性 ， 其热膨胀系数 ( 仅 研) 约为 7 3 x 1 0 。在一 5 8 0 的工作温度范围内设置其他变温 区间 ，多次考 察 E S G的温度特性 ，其结果并无二致。分别采用 E S G和 L V D T对同一试件实施 自收缩应变测量 ， 并 设定数据 自动采集 、 记录的时间间隔为 l O mi n 。 从这 2 一 6 5 43 21 0 1 2 3 4 5 6 温度， 图 1 内埋式应变传感器( E S G) 的温度特性 O - 2 0 - 4 0 - 6 0 0 一 8 0 一1 0 0 -1 2 0 1 4 0 1 6 O l I L V U l 哪 、 0 I- _ | - ES ( ll l 0 5 1 0 l 5 2 0 2 5 初 始设定后 的龄期， d 图 2 E S G与 L V D T所 获得应 变数据 的对 比 王勇 ， 江晨晖 ， 胡勇虎 ， 等 一种评价高性能混凝土早龄期体积变化的新方法 一 对照实验发现 ，1 d前二 者的应 变实测 数据基本 对应相等 ；之后 ， E S G所采集的应变值略大于对应 时刻L V D T所获得的数 据( 如 图 2所示 ) ， 最大差值 约为1 5 x 1 0 ，不到相应测值的 1 0 。由图 2还可清 晰看出， L V D T采集 的数据曲线包含很多的 “ 平 台” ( 即某时段内所采集 的应变无变化 ) ， 而由 E S G获得 的曲线并未出现“ 平 台” ， 说 明 E S G较 L V D T具有更 好 的应变跟踪性 ，即实时反映微小变形 的效果更 佳 。 2 2 早龄期热膨胀系数测定方法的可行性 为 了验证按 照上述部分所述低温 变温规则进 行试验所获得 的混凝土变形是否为单纯温度变形 ， 按照大致与测定 O t C T E 相似 的方法进行 实验验证低 温对 自收缩的抑制效果。不 同之处在于 ： 基本维持 测试期间温控设备的输 出温度为 0 ，即考虑不发 生温度变形时低温下混凝土的 自收缩特性 。现以代 号为 C 一 2 0的混凝 土、测试龄期为 5 2 h的情况为 例 ， 图 3直观地反映了试件 的 自收缩应变 、 核心温 度与i 贝 4 试历时三者之间的关系。需要指 明的是 ， 试 口 2 婿 皿 宝 赵 赠 时间， mi “ 图 3 低温对 自收缩 的抑制效果 温度 ( a ) C 一 2 0在 6 3 h测试 龄期下 呷 宝 赠 赠 件核心温度在 降至 0 并维持稳定之前的温度变形 的扣除暂以 1 0 1 0 o C 作为 c T E 。由图 3可见 ， 试件 核心温度稳定于 0 C 之前的 2 0 mi n内自收缩应变仅 为 3 9 x 1 0 ；之后约 3 5 mi n内的 自收缩应变几乎不 变。其他配合 比和测试龄期情况的 自收缩抑制效果 均较为理想 ， 而且水灰 比越高 、 测试龄期越迟 ， 低温 对 自收缩的抑制效果越好 。鉴于此 ， 有理 由认定所 采用 的 O C T E 测定方法具有较好 的实用效果 ， 即在较 短的测试期 间 ， 可获得预设低温变 温区间 内的单纯 温度变形 。 图 4直观地反 映了试件所 产生的单 纯温度应 变与其对应温度之间的关系。不难发现， 不论升 、 降 温阶段 ， 二者之 间均存在 良好 的比例关系 ， 且对应 的两段实验数据连线几近平行。基于此 ， 可定义升、 降温段 实验数 据拟合 直线的斜率平 均值作 为试 件 的 0 【 衄。限于篇 幅， 图 4仅选取三种情况加 以例证 ， 其他未列举 的情况均与上述结果相似 ， 且测定龄期 越 晚，温度变形与温度之间的线性相关性越 显著 。 这可能是由于后期 自收缩的影响更小 、 混凝土 的微 观结构更趋于稳定的缘故。 2 3 早龄期体积变化应变 的分离 一 般认为密封状态下混凝 土的体积 变化总应 变包括 自收缩应变和温度应变两部分 ， 根据所测定 的不 同时点 的 O t C T E 拟合获得 的热膨胀系数计算式 、 试件 的温度履历和总体积变化应变 ， 即可对这两者 加以分离。考虑到热膨胀系数测定时试件的养护温 度( 2 O 下恒温养护 ) 可能与体积变化应变测量 时的 养护温度不同， 须运用 A r r h e n i u s 公式将后者的实际 龄期换算成等效龄期。具体做法如下 ： ( 1 ) 根据所测得 O t C T E 的时变特征5 I 6 一 ， 选用指数 函数对实验数据加以拟合 ， 从而获得特定实验参数 条件下 ( 此处 主要指特定配合 比和 2 0 的恒温养 温度 ( b )C 一 3 0在 4 1 h测试龄期下 图 4 单 纯温度变形与温度变化关系 呷 2 赠 温度 ( C ) C 一 4 0在 6 9 h测试 龄期 下 一 9 一 2 0 1 3年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 0 2期 护) 任意龄期 ( t ) 热膨胀系数 ( a c r E ( t ) ) 的计算公式 。所 测 仪 的时变性特点、 仅 c r E( t )的拟合计算式及其 图 像 、 相应的系数及方差 ( 准确度 ) 等信息如 图 5 、 式 ( 1 ) 及表 3所示 。 ( 2 )若体积变化应变测量试件的温度履历与 C T E测定时试件的养护温度不同 ，则须将实际龄 期转化成等效龄期 ( t e ) ， 即以 t 替代 t ， 其中 t e的计 算方法如式 ( 2 ) 所示。 ( 3 ) 从 体积变化总应变( 8 t d ( t ) ) 中扣减温度应变 ( 1 ( t ) ) 即为 自收缩应变( ( t ) ) 。计算公式如式 ( 3 ) 所 示 。 c 伍( f ) = J e x p ( d k 2 ) + k 3 - ( 1 ) 表 3 热膨胀 系数拟合公式 中的常数与统计方差 2 好 皿 4 0 3 5 3 O 0 螽 警 2 0 鼙 最l 5 1 O 1 0 1 0 0 龄期 h 图 5 热膨胀系数 ( 帆) 的时间依存 性 i ex 詈 ( 击一 ) ( 2 ) 8 ( f ) = s ( f ) 一 8 T ( f ) = 8 ( f ) 一 c T E ( e ) T ( t ) ( 3 ) 式 中， k 、 k 。 、 k 3 为拟合系数 ( 详见表 3 ) ； 为对 应试件温度为 T ( ) 的微时段 ， d ； E为活化 能 ， k J m o l 一， 当 T ( A t i ) 2 0 时 ， E = 3 3 5 lO mo l 一 ； 当 T ( At ) 2 0 时 ， E = 3 3 5 + 1 4 7 2 0 一 T ( A O 】 ； R为 比例常数 ， 其取值为 0 0 0 8 3 ； T ( ) 为对应微时段 的试件温 度( ) ； T o = 1 ； AT ( t ) 为试件对应 t 时刻与起始时刻 的温差， 。 以 2 0 下恒温养护的 C 一 2 0为例 ，图 6即为按 上述方法和步骤分离得到温度应变 ( C u r v e 一 3 ) 和 自 收缩应变 ( C u r v e 一 2 ) 的直观表达( 所取时段为初凝后 至约 2 8 h ) 。为了便于对比， 该图还附上了将 仪 帆 视 为定常数( 1 0 x l 0 一 ) 时二者的分离结果( C u rve 一 5 、 C u r v e 一 4 ) 。 图 6中的 C u rve 一 1为体积变化总应变。 比 较 发现 ， 未考虑 0 【 c m时变性时 ， 自收缩应 变与温度 ( 膨胀 ) 应变均被低估 。这显然不利于探 明各体积变 化成分对早期开裂的贡献度。 初始设定后 的龄期 d 图 6 早龄期体积变化成分分离结 果 0 5 l 0 1 5 2 O 2 5 3 0 0 5 l 0 l 5 2 O 2 5 3 O 龄期， d 龄期， d ( a ) 3 0 养护温度 ( b ) 2 0 养护温度 ， 图 7 养护温度对早龄期 自收缩的影响 一 1 O一 。 2 婿 皿 度 温 龄 m O 王勇 ， 江晨晖， 胡勇虎 ， 等 一种评价高性能混凝土早龄期体积变化的新方法 2 4 养护温度对早龄期 自收缩的影响 按 照上述体积变化应变测量及其 成分分离方 法 ， 初步探索了 自收缩的温度依存性 ， 即以养护温 度 ( 1 0 o C、 2 0 和 3 0 ) 和水灰 比( 0 2 0 、 0 3 0和 0 4 0 ) 为主要参数 ， 考察了不 同恒温养护下的 自收缩发展 特点 ， 所得结果如图 7所示 。 由图 7可见 ， 养护温 度越高 ， 自收缩越大， 且其发展速率越快 。这与关于 自收缩机理 的传统解释并不相悖 ， 随着养护温度 的 升高 ， 胶凝材料水化进程得 以加快 ， 与之密切相关 的毛细孔 自干燥加剧 ， 因而导致 自收缩发展加快 。 也有研究者指出 ， 养护温度升高将导致水泥基材料 内部平衡相对湿度 ( e q u i l i b r i u m i n t e r n a l R H) 发生改 变 ， 从 而加快 自收缩增长速率 1 0 - 1 1 】 。图 7中约 l d龄 期 时 自收缩曲线所呈现的“ 陡峰” 、 “ 陡谷” 是 由于此 时从 总应变中所扣减 的温度 ( 膨胀 ) 应 变最大造成 的。之所以此时的温度应变最大 ，一方面在于水化 温升最快并渐趋峰值 ， 另一方面在于热膨胀系数变 化最剧烈 。值得 注意的是 ，尽 管养护温度较低 时 ( 1 0 c I = ) ， C 一 2 0仍 然表现 出比 C 一 3 O 、 C 一 4 0发展快得 多 、 量值大得多的 自收缩应变。 这是 由于 C 一 2 0对应 的水灰 比仅 为 0 2 0 ， 、 且水泥用量高达 8 0 0 k g m 。 ， 因 此 ， 导致 低温对 自收缩 的“ 抑 制作用 ” 被水 灰 比降 低 、 胶凝 材料用 量增加所产 生 的“ 促 进作 用” 所超 越 。 3结 论 ( 1 ) 所设计制作的内埋式应变传感器可用于测 定混凝土材料初凝后的体积变化应变 ， 为早龄期水 泥基材料 体积变化特性的高精度实验把握 提供 了 新的思路和手段 。 ( 2 ) 所提 出的在低温变温环境下测定早龄期热 膨胀 系数 的方法 ， 较为有效地抑制了胶凝材料的水 化作用和 自干燥 的影响。采用这一方法能较准确地 获得早龄期热膨胀系数的时变特征。 ( 3 ) 在充分考虑 自收缩 、 热膨胀 系数 的温度依 存性 和后者时变性 的基础上 ， 所提出的密封状态下 体积变化应变分离方法较 以往 方法得 到的结果更 为精 确 。 ( 4 ) 养护温度对 自收缩 的影 响可从胶凝材料水 化过程的温度特性加 以分析 ， 总体上表现为养护温 度越高， 自收缩越大且增长越快。水灰比越低 ， 这一 特点表现越显著。 参考文献 ： 1 1 E I- I C H I T A Z A WA A u t o g e n o u s s h ri n k a g e o f c o n c r e t e p r o c e e d i n g s o f t h e I n t e rna t i o n a l Wo r k s h o p ， Hi ros h i ma ，J a p a n ， J u n e 1 3 - 1 4 ，1 9 9 8 C J a p a n C o n c r e t e I n s t i t u t e Hi ros h i ma ： Hi r o s h i ma U n i v e r s i t y P r e s s ，1 9 9 8 2 B P E R S S O N ，D B E N T Z ， L - O N I L S S O N S e l f d e s i c c a t i o n a n d i t s i mp o rt a n c e i n c o n c r e t e t e c h n o l o g y ：p r o c e e d i n g s o f the F o u h I n t e r n a t i o n a l Re s e a r c h S e mi n a r ， Ga i t h e rsb u r g ， US A， J u n e ，2 0 0 5 C L u n d I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y L u n d ：L u n d Un i v e rsi t y P r e s s ， 2 0 0 5 3 】 G A U R A V S A N T ， P I E T R O L U R A ， J A S O N WE I S S Me a s u r e me n t o f v o l u me c h a n g e i n c e me n t i t i o u s ma t e ri a l s a t e a dy a g e s ： r e v i e w o f t e s t i n g p rot o c o l s a n d i n t e r p r e t a t i o n o f r e s u l t s E B O E 1 ( 2 0 1 2 3 2 0 )h t t p ： w w wb y g d t u d k u p l o a d i n s t i t u t t e r b y g n y h e d e r t r b - 0 6- 1 5 7 1 - a s 2 0 s u b mi t t e d 2 0 fi n a 1 p d f 4 徐真剑 高强混凝 土早期体积变化 的统一评价 【 D 杭州： 浙江工业大学 出版社， 2 0 0 5 【 5 】 Y A N G Y A N G ， R Y O I C HI S A T O T h e r ma l e x p a n s i o n c o e ffic i e n t o f HS C a t e a r l y a g e s C ， S HI G E Y 0 S HI N A G A T A K I p r o c e e d i n g s o f 2 0 01 S e c o n d I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n En g i n e e ri n g Ma t e ri a l s S a n J o s e ，US A：J S C E & C S C E，2 0 0 1 ： 1 3 3 1 4 2 6 6 Y A N G Y A N G ，R S A T O ，E T A Z A WA A p r o p o s a l o f t h e me a s u rin g me t h o d f o r t h e r mal e x p a n s i o n c o e ffic i e n t o f h a r d e n i n g h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e J j、夕 I J 工学 年次谕 文鞭告集， 2 0 0 0 ， 2 2( 2 ) ： 9 6 1 - 9 6 6 ( i n J a p a n e s e ) 7 1 Y A N G Y AN G ， R S A T O ，K K A WA h A u t o g e n o u s s h ri n k a g e o f h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e c o n t a i n i n g s i l i c a f u me u n d e r d r y i n g a t e a r l y a g e s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 5 ，3 5 ( 3 ) ： 4 4 9 - 4 5 6 8 李鹏 水泥基材料早龄 期热膨胀系数 的研 究 D 】 杭州： 浙 江工业大学 出版社， 2 0 1 1 9 O H A N N E S L U R A A u t o g e n o u s d e f o rm a t i o n a n d i n t e rna l c u ri n g o f c o n c r e t e f D 】 T h e N e t h e r l a n d s ： D e l f t U n i v e r s i t y P r e s s ， 2 0 06 1 O S S L A T N I C K ，A R I D I N G ，J F O L L I A R D E v alu a t i o n o f a u t o g e n o u s d e f o r m a t i o n o f c o n c r e t e a t e a r l y a g e s J A C I M a t e ri a l s J o u r n a l ， 2 0 1 1 ， 1 0 8 ( 1 ) ： 2 1 2 8 【 1 1 L O U K I L I A ， C H O P I N D ， K H E L I D J A A n e w a p p r o a c h t o d e t e r mi n e a u t o g e n o u s s h ri n k a g e o f Mo r t a r a t a n e a r l y a g e c o n s i d e ri n g t e m p e r a t u r e h i s t o ry J 1 C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 0 ， 3 0 f 4 ) ： 9 1 5 9 2 2 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 1 0 8 通讯作者： 杨杨( 1 9 6 2 一 ) ， 男 ， 教授、 博士生导师。 通讯 地址 ： 杭州市下城区潮王路 1 8 号 联 系电话 ： 1 3 6 5 6 6 3 6 0 9 1 ( 王勇 ) E- ma i l ： 6 4 8 9 9 1 5 4 1 q q c o m