混凝土早期约束应力与开裂敏感性研究.pdf

2 0 1 4 年 第 5期 (总 第 2 9 5 期 ) Nu mb e r 5 i n 2 01 4( To t a l No 2 95) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THE0RETI CAL RESEARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 0 5 0 1 2 混凝土早期约束应力与开裂敏感性研究 张涛 ，覃维祖 ( 1 中国建筑股份有 限公司 技术 中心 ，北京 1 0 1 3 0 0 ；2 清华大学 土木工程系，北京 1 0 0 0 8 4 ) 摘要： 混凝土开裂不仅影响到结构的外观和使用性能， 还可能对混凝土结构的耐久性产生严重影响。 准确地评价混凝土开裂敏 感性 ， 是采取有效措施减少或避免开裂的前提。 采用单轴约束试验方法 ， 研究了不同温度历程和不 同约束程度下混凝土早期约束应 力的发展规律， 探讨了温度历程对混凝土早期开裂敏感性的影响； 研究表明混凝土的临界开裂应力与约束应力的发展历程有关。 关键词 ： 单轴约束；约束应力 ；抗拉强度 ；开裂敏感性 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 0 4 4 0 5 St udi e s on cr a cki ng se nsi t i vi t y a nd r es t r ai n t s t r e s s of conc r e t e a t ear l y age s Z H ANG T a o ， Ot N We i z u ( 1 C h i n a S t a t e C o n s t r u c t i o nE n g r g C o ， L t d ， T e c h n i c a l C e n t e r ， B e i j i n g 1 0 1 3 0 0 ， C h i n a ； 2 C i v i l E n g i n e e r i n g D e p a r t me n t o f T s i n g h u a U n i v e r s i t y ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 4 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： C r a c k i n g i n c o n c r e t e i s d e s t r u c t i v e n o t o n l y t o a p p e a r a n c e a n d p e r f o r manc e ， b u t a l s o t o d u r a b i l i ty o f s t r u c t u r e s Ac c u r a t e l y e va l u a t i o n o f c r a c k i n g s e ns i t i v i t y o f c o n c r e t e i s t he pr e r e q u i s i t e f o r r e d u c i n g o r a vo i ding c r a c k s e ffe c t i v e l y i n c o n c r e t e s t r u c t u r e s Th e de v e l - o p me n t o f r e s t r a i n t s t r e s s i n e a r l y - a g e c o nc r e t e h a s be e n inv e s t i g a t e d wi t h u ni a xi a l r e s t r a i n t t e s t ing me t h o d u n d e r di ffe r e n t t h e rm a l a n d r e - s t r a i n t c o n d i t i o n s ， a n d t h e i n fl u e n c e o f t h e rm a l c o n d i t i o n o n c r a c k i n g s e n s i t i v i ty i n e a r l y - a g e c o n c r e t e wa s ana l y z e d I t wa s f o u n d t h a t t h e c r i t i c a l c r a c k i n g s tre s s i s a ffe c t e d b y s tre s s h i s t o r i e s i n r e s t r a i n t c o n c r e t e K e y wor d s ： u n i a x i a l r e s tra i n t ； r e s t r a i n t s t r e s s ； t e n s i l e s tre n g t h ； c r a c k i n g s e n s i t i v i ty 0 引 言 混凝土早期变形行为和力学性质的发展规律 ， 决定了 约束混凝 土应力发展规律 ； 混凝土早期约束应力 的发展则 直接影 响混凝土 的早期开裂敏感性 。 在 实际结构 中 ， 混凝 土早期并不一定发生开裂 ， 但早期 温度变形和 自收缩等所 引起的约束应力却在混凝土 内部积 累下来。 在外界环境的 作用 下( 包 括荷载作用 、 冷热循环与干湿循环作用等 ) ， 混 凝土 内约束应力进一步增大 。 当约束拉应力达到临界开裂 应力 ， 就引起混凝土的开裂。 混凝 土早期开裂敏感性 的评估 分析 ， 本质上是考查混 凝土早期 约束应力的积 累程度。 本研究采用单轴约束试验 方法， 来研究不同约束程度和温度历程下混凝土早期约束 应力 的发展规律 ， 并探讨 了温度历程和应力历程对混凝土 早期开裂敏感性的影 响。 1 早期约束应力的发展 混凝土早期 约束应力主要是两部分 ： 一部分是温度 变 化引起 的温度应力 ， 另一部分是 自收缩等变形受到约束 造 成的约束应力。 温度应力通常又可 以看作两部分应力之和 ： 一部分是 收 稿 日期 ：2 0 1 3 1 1 _ J 0 8 4 4 由于混凝 土构件断面上温度分布不均匀 造成的 自身平衡 应力 ， 这种应力表现为 内约束 ； 另一部分是混凝土构件 的 温度变形受到相邻构件或基层等约束引起的约束应力 ， 这 种应力表现为外约束。 单独内部约束的情况只存在于不受外部约束的混凝 土构件 ， 然而所有结构混凝 土构件或多或少总是存在外部 约束 的。 在实际工程结构中 ， 内部和外部约束总是共存的， 约 束形式和约束程度对混凝土约束应力的发展有很大影响。 由于约束形式不同 ， 在试验室里 ， 单轴约束条件下 的 应力发展难 以模拟实际结构 中混凝土约束应力 的发展 ； 在 试验室特定条件下被检测混凝土的开裂敏感性 ， 并不能完 全反映实际结构中混凝土 的开裂行为 ； 但将 室内采用单轴 约束试验的结果 ， 与现场结构中混凝土实测约束应力发展 相结合 ， 通过 数据的积累 ， 就可以逐步做到对实际结构混 凝土 的开裂行为进行预测 。 在试验室里研究混凝 土早期约 束应力的发展， 对于给定混凝土来说， 约束程度和温度条 件是影响其约束应力发展的关键因素。 本研究 中涉及到的混凝土配合比如表 1 所示。 1 1 约束程度对约束应力的影响 在本研究中 ， 混凝土 的约束应力采用单轴约束试验机 测定【 1 ， 原理图如图 1 所示。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 试验用混凝土配合比 k g m 3 序号 水 水泥 粉煤灰 硅灰 砂 石 减水剂 图 1 单轴 约束 试验 方法 原理 分别采用 1 0 0 、 7 5 、 5 0 三种约束程度， 对混凝土( S 3 ) 进行对 比试验。 k 7 5 、 k R = 5 0 时的应力 与 k R = 1 0 0 时的 应力之 比( O r k o - ) 如图 2 所示 。 不同约束程度下 的应力 比值在龄期 l d后趋于稳定 ， 对 于 7 5 和 5 0 约束程度 ， 应力 比值分别为 0 8 7 、 0 5 左右 。 这表明约束拉应力随着约 束程度降低而降低 ， 但是应力水平 与约束程度并非呈线性 关系。 因为实测的约束应力包含 了应力松弛成分 ， 而应力水 平对松弛程度也有一定的影 响， 两者之间有交互作用 。 龄 期 h 图 2 不同约束程度下的应力比值( 口 k 。 。 ) 同样对混凝土( F 2 、 A 3 ) 分别在 1 0 0 、 7 5 约束程度下的 应力发展进行 了对 比， 如图 3 所示。 当应力比值趋于稳定时 ， 对于试件 F 2 和 A 3 ， 应力比值分别为 0 8 1 、 0 9 左右。 这表明约 束程度对不同混凝土的影响程度也不同， 这与不 同混凝土拉 应力出现时刻的差异 ， 以及应力松弛程度的差异有关。 由于约束程度对混凝土约束应力发展的非线性影响 ， 在试验 室里采用单轴约束试验方法评估不 同混凝土 的早 期 开裂敏感性 时 ， 更多是采 用全约束条件 ( k R = 1 0 0 ) 。 当 然 ， 采用全约束条件在一些情况下可能会 过高地估计混凝 土 的开裂危险性 。 1 2 温度历程对约束应力 的影响 温度 条件影 响混凝 土早期 变形和力学性 质的发展规 龄 期 h 图 3 7 5 约束程度下的应力比值( o ) 律 ，从而直接影 响混凝土约束应力的发展 。 针对温度历程 对约束应力 的影响 ， 考查 了混凝土 ( F 2 、 S 2 ) 在三种温度历 程的早期约束应力发展规律。 混凝土 ( F 2 ) 的温度历程如 图 4所示 ， 其 中 T 1 为浇筑 温度 2 0， 半绝热养护条件下的温度发展 ； T 2 则为浇筑温 度 1 2， 半绝热条件下的温度发展 ； T 3 为浇筑温度 2 0 ， 暴露于室温( 2 0) 养护条件下 的温度发展。 在上述三种温 度历程下 ， 试验得到的约束应力发展曲线如图 5 所示 。 5 0 4 O 3 0 赠 2 0 l 0 0 24 48 72 96 1 20 龄期 h 图 4 混凝土的温度历程( F 2) U 24 4 7 2 b l 2 0 龄 期 ， h 图 5 混凝土的约束应力发展( F 2) 试验结果表 明， 混凝土在不 同温度历程下的约束应力 发展差异非常明显 。 T 1 历程下 ， 混凝土在 升温阶段( 最初 2 4 h ) 处于 明显 的压应 力状态 ， 最大压应力 超过 O 7 MP a ； 而在 随后的快速降温阶段 ， 拉应力发展迅速 ， 龄期为 5 d 后 的拉应力已经超过 2 0 MP a ， 接近混凝土的抗拉强度 。 在浇筑温度较低 的 T 2 历程下 ， 值得注意的是 ， 虽然具 有与 T 1 相 当的温升( 约 2 5 ) ， 但温升过程几乎没有出现 压应力 。 这可能是因为较低的浇筑温度导致模量和强度发 展相对缓慢 ， 而且较大的 自收缩变形抵 消了温升引起 的膨 胀变形 ， 从 而在混凝土中没有 出现压应力 。 降温阶段 ， 拉应 力同样发展很快 ， 5 d后拉应力达到 1 5 MP a 。 虽然 T 2 历程 的降温幅度 、 梯度与 T 1 历程接 近 ， 但 T 2 历程下约束应力 的发展相对缓慢一些 。 对于暴露于室温的 T 3 历程 ， 由于水化初期放热 比较迅 4 3 2 1 0 1 日 苫、 R 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 速 ， 也有 1 O左右的温升 ， 从而引起少量 的压应力 ； 试 件 成型后 1 8 3 6 h期间， 温度迅速下降至接近室温 ， 该 阶段拉 应力发 展很快 ， 而此后 随着试 件温度趋于室温 ， 拉应力发 展缓慢 ， 远远低于 T 1 和 T 2 历程下的拉应力。 试验结果表明， 约束拉应力的发展受混凝土降温阶段的降温幅度和梯度 影响显著 。 混凝土( s 2 ) 的温度历程如图 6 所示 。 T 4 、 T 6 分别是半 绝热条件和暴露 于室温 2 0条件 ， 而 T 5 为采用一定 温度 补偿 的温度条件( 在最初 1 d 里近似绝热条件 ， 1 d 后采用半 绝热条件 ) 。 试 验测得 s 2 试件 的约束应力 发展 曲线如 图 7 所示 60 5 0 40 、 赠 3 0 20 l O o 2 4 48 7 2 9 6 1 2o 龄期 h 图 6 混 凝土 的温 度历 程 ( S 2) U Z 4 4 ， 2 96 l 2U 龄期 ， h 图 7 混凝土的约束应力发展( S 2 ) 试验结果表 明 ， 在 混凝 土硬化的最初 1 d内， 尽管 T 5 历程的最大温升比 T 4的高 1 4， 两种温度条件下约束应 力的发展却没有明显 的差别。 而在 随后相同的半绝热降温 阶段 ， 两者 的降温速率相 同 ， 引起 的约束拉应力 的发展也 基本一致 ， 两条约束应力的发展 曲线几乎重合。 硬化 4 d 后 ， 两者均暴露于室温( 2 0) ， T 5 历程下的混凝土试件降温迅 速 ， 在试件 温度仍高于室温 1 6时 ， 拉 应力达到 3 MP a ， 试件发生断裂。 而 T 4温度历程下的试件缓慢降至室温 ， 拉 应力稳定在 2 7 MP a ， 接近其抗拉强度 。 在 T 6温度历程下 ， S 2混凝土 的约束应力发展规律与 图 5中 F 2混凝土在 T 3温度历程下 的应力发 展规律 非常 相似 。 当温度稳定在室温 时 ， T 6历程下 s 2 混凝 土的约束 拉应力明显高于 T 3 历程下 F 2混凝 土的应力 ， 这是两种混 凝土的变形和力学性质发展不同的结果。 通过几种混凝土在不 同温度条件下约束应力 发展规 律 的对 比， 可 以看出温度历程对混凝 土约束应力 的发展规 律影响很大。 由于混凝土早期模量较小 ， 较大 的温升引起 的 压应力并不很大 ， 约束混凝土 中的拉应力 主要是取决于降 温过程 ， 降温的幅度 以及降温速率对早期拉应力的发展起 到决定性的作用 ， 从而在很大程度上影响混凝土 的开裂敏 46 感性。 当今 多数人关注的是尽量减小 降温速率 ， 而忽视了温 降幅度， 认为只要缓慢降温， 混凝土就不会开裂， 这是局限 于施工经验所致。 例如 ， 通常采用的混凝土浇筑后立即进行 保 温养 护的方法 ， 实际上提高了混凝 土的温峰 ， 对减小其 开裂敏感性是不利的。 2 温度历程对早期 开裂敏感性 的影 响 早期约束应力 的发展决定 了混凝土 的早期 开裂敏感 性。 通过测定混凝土的早期约束应力 ， 并根据其抗拉强度 的 发展就可 以估计混凝土的早期开裂敏感性 。 试验室里采用 单轴约束试验方法评价混凝 土的早期开裂敏感性时 ， 可 以 用约束拉应力与抗拉强度之 比来表征开裂敏感性的大小 。 温度条件对混凝 土早期约束应力 的发展有很大影响 ， 从而 显著影响混凝土的早期开裂敏感性 ， 因此描述某种混凝土 的开裂敏感性如何 ， 通常是指特定条件下的开裂敏感性 。 F 2混凝土在图 4 所示的三种温度历程下 ， 开裂敏感 系 数的发展示于图 8 。 试验结果表明 ， 水化升温阶段 的温峰越 高 ， 恢复到室温时的开裂敏感性 越大。 例如 ， 在 T 1 温度历 程下 ， 混凝土温度降至室温之前就出现开裂。 虽然混凝土硬 化过程 中 ， 较大 的温升也会加速水泥水化 ， 抗拉强度增 长 相对快一些 ， 但是降温过程 中拉应力 的增长速度远远超 过 了抗拉强度 的增长速度 ， 从而加剧 了混凝土的早期开裂敏 感性。 对于升温不大的 T 3 历程 ， 当试件温度恢复室温后 ， 开 裂敏感系数稳定在 0 _ 3 左右 。 餐 龄 期 ， h 图 8不 同温度 历程 下 的开裂敏 感 系数 ( F 2) S 2混凝土在 图 6 所示 的 T 5 和 T 6温度历程下 ， 开裂 敏感 系数 的发展规律示 于图 9 。 同样 ， 在温升较高的 T 5 历 程下 ， 混凝土的开裂敏感系数要高得多 ， 9 6 h后对试件进行 降温 ， 随着应力迅 速增长 ， 并在试件温度还高于室温 1 5 时就发生开裂 ， 此时开裂敏感 系数约为 0 7 7 。 T 6 历程下 ， 在 温度恢复至室温时 ， 开裂敏感 系数也趋于稳定在 0 3 左右 。 妊 镪 搭 龄期 ， h 图 9 不 同温度历程下的开裂敏感系数( S 2) 3 2 1 O 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 不同温度历程下的开裂敏感性差异很大 ， 这使实际结 构中混凝土的开裂趋势预测更加困难。 因此 ， 在评估结构混 凝土开裂危险性时 ， 试验室试验需要尽可能地模拟实际工 程中的温度条件； 在对比不同混凝土的早期开裂敏感性时 ， 根据试 验 目的 ， 可以采用相 同( 相近 ) 的温度历程 ， 或采用 相同( 相近) 的保温隔热条件。 温度历程相同 ， 由于不同混凝土的早期变形和力学性 质发展不同， 不 同混凝土早期约束应力的发展有一定差异 。 通常低水胶 比混凝土的自收缩大 ， 拉应力发展相对快一些 ， 但其抗拉强度 的发展也相对较快 ， 不同混凝土 的早期开裂 敏感性的差异较小 。 例如， 在相同的温度历程下 ， 比较 3种混凝 土 A 2 、 F 2 ， S 4的开裂敏感性。 混凝土的温度历程如图 1 O 所示 ， 在该温 度历程下 ， 3 种混凝土的应力发展 曲线示 于图 1 1 。 A2 和 F 2 混凝土的早期约束应力发展非常接近， 而 S 4 混凝土的应力 发展则明显不同， 升温阶段没有产生明显压应力， 降温阶 段拉应力明显高于 A 2和 F 2 试件 的拉应力 。 9 6 h 后对 A 2 和 s 4试件开始人工降温， 1 2 0 h对 F 2 试件进行降温。 3种 混凝土在温度恢复至室温时都发生开裂 。 3 种混凝土开裂 时 ， s 4 试件 的拉应力最 高 ， A 2试件其次 ， F 2 试件 最低 ， 但 三者的差别并不大 。 龄期 ， h 图 1 O 混凝土的温度历程( A 2 、 F 2 、 S 4) 龄 期 h 图 1 1 混凝土的约束应力发展( A 2 、 1= 2 、 S 4 ) 三种混凝土的开裂敏感系数的发展规律 比较接近 ， 开 裂时的开裂敏感 系数约为 0 7 0 8 ， 如图 l 2 所示 。 试验结果 表明 ， 在相近的温度历程下 ， 三种混凝 土的开裂敏感性 比 较接近 ； 也就是说在这种情 况下 ， 虽 然掺用 粉煤灰和硅灰 分别显 著降低 和增大混凝土早期 自收缩 ， 但是粉煤灰 ( 掺 量 3 0 ) 并没有明显降低混凝土早期开裂敏感性 ， 硅灰( 掺 量 8 ) 也没有明显提高早期开裂敏感性。 在很多情况下 ， 同种混凝 土在不同温度历程下的开裂 敏感性差异要明显高于相同温度历程下不同混凝土之间 开裂敏感性的差异 。 从这个角度来说 ， 在实际结构中 ， 掺粉 龄 期 h 图 1 2 混凝土的早期开裂敏感系数( A 2 、 F 2 、 9 4 ) 煤灰 和硅灰对混凝土早期开裂敏感性 的影 响更 主要 是体 现在对硬化过程中温度历程的影 响。 采用相 同的保温 隔热条件 ， 由于不同混凝土 的水化放 热速率不同， 温度发展有较大的差别。 图 1 3 所示为 A1 和 A6 两种混凝土在相 同的半绝热保温条件下 的温度发展 曲线 ， 两种混凝 土的温度发展差别显著 。 A1 混凝土 的最大 升温 约 1 5， 而 A6 混凝土 的最大升温约 2 6， 9 6 h以后分别 对两种混凝土进行人工降温直至试件开裂 。 龄 期 h 图 1 3混凝土的温度历程( A1 、 A 6 ) 在上述温度历程下 ， 两种混凝土的应力发展也明显不 同， 如图 1 4 所示 。 尽管两种混凝土的升温有较大差别 ， 早期 约束压应力 的发展却 比较接近 ； 在降温 阶段 ， 约束拉应力 的发展则差别显著 ， 龄期为 4 d时， A1 混凝土的拉应力仅为 0 7 MP a ， 而 A6的拉应力已达到 2 MP a 。 山 、 龄 期 h 图 1 4 混凝土的约束应力发展( A 3 、 A 6) 在 图 1 3所示 的温度历程下 ， 两种混凝 土的早期开裂 敏感性 明显不 同， 如 图 1 5 所示 。 从 图中可以看 出 ， A 6 早期 开裂敏感 系数远远高于 A1 混凝 土 ， 两者在 9 6 h的开裂敏 感系数分别为 0 5 4 、 0 2 8 。 A6 试件温度缓慢降至略低于室 温时发生开裂 ， 开裂应力为 2 8 6 MP a ； A1 试件 快速 降温至 零下 3， 应力 2 1 MP a时发生开裂 。 对 比两种混凝土 的 约束应力和开裂敏感系数发展可 以看出 ， 在这种半绝 热环 境下 ， 虽然 A1 的抗拉强度要 明显低于 A 6混凝土 ， 但 A1 混凝土的开裂敏感性也明显低于 A 6 混凝土。 这也说 明 ， 提 47 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 龄 期 h 图 1 5 混凝土的早期开裂敏感系数( A 1 、 A 6) 高混凝土的强度未必能够减少开裂 ， 而往往是加剧 了混凝 土的开裂。 研究结果表 明， 温度历程显著地影响混凝土早期 的开 裂敏感性 ， 混凝土硬化初期温升越高 ， 其早期开裂敏感性 越大。 因此 ， 无论是大体积混凝土 ， 还是结构尺寸并不大 的 混凝土， 温度条件都应该受到足够的重视， 有效地降低混 凝土的温峰 ， 有利于减少混凝 土的开裂 。 3 应力历程对临界开裂应力的影响 约束条件下 ， 当混凝土的约束应力达到其临界开裂应 力( 有效抗拉强度 ) 时， 混凝土就发生开裂。 经试验研究 ， 在 单轴约束条件下 ， 混凝土开裂时的开裂敏感 系数一般不超 过 0 8 ， 也就是说临界开裂应力低于直接拉伸试验测定的抗 拉强度。 临界开裂应力与抗拉强度 的区别 ， 在于前者是 由于混 凝土收缩受到约束而引起的开裂 ， 由于约束应力的发展相 对缓慢 ， 应力松弛作用 比较显著 ； 而测定抗拉强度时 ， 应力 由外部 主动 加载 ， 加 载速率 相对较 快 ， 松 弛作用 的影 响很 小 ， 可以忽略 。 本试验 中混凝土的临界开裂应力 o r 与抗拉强度 的 比值记为： K z = or f t 。 在全约束试验条件下 ， 实测几种混凝土 的临界开裂应力与直拉强度 的比值关系 ， 结果示于表 2 ， 在 0 6 7 0 8 2 范 围不等。 试验结果表明 ， 受约束应力的发展历程影响 ， 单凭混 凝土的应力值不能够充分说明混凝土的开裂行为 ， 准确地评 估混凝土的早期开裂敏感I生 还需要考虑约束应力的发展历程。 混凝土的开裂与约束应力发展历程有密切关系 ， 这与 Al t o u b a t 的研究闭 结果一致 。 如果混凝 土经历 了较 高应力 历程 ， 那么从细观角度来看 ， 必定会在混凝土 内部造成 了 一 定 的损伤 和损伤积累 ； 而混凝土对早期损伤具有记忆能 上接第 4 3页 l 2 】亢景富j 昆凝土硫酸盐侵蚀研究中的几个基本 问题l J l_ 混凝土 ， 1 9 9 5 ( 3 ) ： 9 - 1 7 【 3 A n q e Du d a ， Ab t e i l u n g B a u w e s e n A s p e c t s o f t h e s u l f a t e r e s i s t a n c e o f s t e e l w o r k s l a g c e m e n t s J 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 ， 1 9 8 7 ( 1 7 ) 【 4 李金玉， 曹建 国， 林莉 ， 等 水工混凝土耐久性研究的新进展 水力发电 ， 2 0 0 1 ( 4 ) ： 4 4 4 7 【 5 】 冯乃谦 各种矿物质超细粉对硫酸盐侵蚀的影B INJ 施工技术， 1 9 9 5 ( 1 0 ) ： 4 2 4 4 【 6 MAN GA T P S ， K HAT I B J MI l 1 n u e n e e o f f l y a s h ， s i l i c a f u me a n d s l a g o n s u l f a t e r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e J A C I M a t e r i a l s J o u r n al， 1 9 9 5 ( 5 ) 【 7 】袁晓露， 李北星 ， 崔巩 ， 等 干湿循环一 硫酸盐侵蚀下矿物掺和料 48 表 2 不同混凝土的 K E 值 力 ， 使其在应力尚未达到抗拉强度时就会沿着最薄弱的途 径释放能量 ， 造成混凝土开裂。 4结 论 混凝土早期约束应力是温度变形和 自收缩共 同作用 的结果 ， 应力 的发展取决于力学性质 的发展和收缩发生的 时间， 以及收缩速率和收缩大小 。 对 于采用低水胶 比的高强 混凝土 ， 早期 自收缩引起 的约束应力可达抗拉强度的 1 3 以 上 ， 这说明了对低水胶 比混凝土及早提供湿养护 ， 以减小 自收缩 的必要性 。 由于约束应力水平与应力松弛程度 的非 线性关系 ， 约束程度对混凝 土约束应力 的影响也是非线性 的。 温度历程对早期约束应力影响很大， 从而显著影响混凝 土的早期开裂敏感性 。 混凝土硬化初期的温升越高， 早期开 裂敏感性越大 ； 在很多情况下 ， 同种混凝土在不同温度历 程下的开裂敏感性差异要明显高于相同温度历程下不 同 混凝土之间开裂敏感性 的差异 。 约束混凝土的临界开裂应力低于标准试验抗拉强度 ， 临界开裂应力与约束应力的发展进程有关 。 在研究的单轴 约束条件下 ( 1 0 0 约束 ) ， 混凝土 的早期临界开 裂应力与 抗拉强度 的比值约为 0 6 7 0 8 2 。 参考文献： 1 】 张涛 混凝土早期开裂敏感性的影响因素研究【 D1 北京 ： 清华大 学 ， 2 0 0 6 【 2 A L T O UB A T S A， L ANG E D A C r e e p ， s h r i n k a g e ， a n d c r a c k i n g o f r e - s t r a i n e d c o n c r e t e a t e a r l y a g e 明AC I Ma t e r i a l s J o u r n a l ， 2 0 0 1 ， 9 8 ( 4 ) ： 3 2 3 -3 31 作者简介 联系地址 联 系电话 张涛( 1 9 7 8 一 ) ， 男 ， 高级工程师 ， 主要研究方向 ： 高性能 混凝土 、 混凝土开裂评价技术等。 北京顺义区林河工业开发区林河大街 1 5号( 1 0 1 3 0 0 ) 1 3 81 0 7 01 62 3 对混凝土耐久性的影响叨硅酸盐学报， 2 0 0 9 ， 3 7 ( 1 0 ) ： 1 7 5 4 - - 1 7 5 8 【 8 黄维蓉 ， 张淑林 ， 黄星 多元掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试 验研究 混凝土， 2 0 1 1 ( 9 ) ： 6 4 6 7 【 9 黄国泓， 祝烨然， 李克亮， 等 大掺量磨细矿渣混凝土活化剂： 中 国 ， 2 0 0 7 1 0 0 2 2 4 1 9 7 P 2 0 0 7 1 0 1 0 作者简介 ： 冯小忠( 1 9 7 4 一 ) ， 男 ， 工程师 ， 主要从事水利工程建设 管理工作 。 联 系地址 ： 江苏省南京市 上海 路 5号 江苏省 水利工程建设 局 ( 2 1 0 0 2 9 ) 联 系电话 ： 1 3 7 7 6 6 5 5 9 9 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m