水工混凝土干缩应力分析和干缩试验探讨

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1、第30卷第6期水利水电科技进展20l0年l2月Vn1．30No．6AdvancesinScienceandTechnologyof据rResourcesDec．2010DOI：10．3880／j．issn．1006—7647．2010．06．008水工混凝土干缩应力分析和干缩试验探讨王同生(太湖流域管理局，上海200434)摘要：回顾了水工混凝土水分扩散系数和干缩系数的非线性特性及其在徐变干缩应力分析中的应用，并对水．3-混凝土现行干缩试验方法中存在的问题进行探讨，指出按现行方法测定的干缩变形包含了自生体积变形，扣除后才能得到真正的干缩变形。

2、对干缩变形实用计算法的适用条件和局限性进行了讨论。关键词：水分扩散；千缩应力；干缩试验；水工混凝土．中图分类号：TV431文献标识码：A文章编号：1006—7647(2010)06—0030—03Onshrinkagestressanalysesandshrinkagetestsonhydrauliceoncrete／／WANGTong-sheng(TaihuBasinAuthoriO"，Shanghai200434，China)Abstract：Thenonlinearcharacteristicsofmoisturedifusioncoe

3、ficientandshrinkagecoeficientofhydraulicconcreteandtheirapplicationincreepstu'inkagestressanalyseswerereviewed．Theproblemsintheexistingtestmethodsforshrinkageofhydraulicconcretewerediscussed．Itwasputforwardthattheshrinkagedeformationdeterminedbytheexistingmethodsincludedthe

4、inherentvolumedeformation，andtheactualshrinkagedeformationwasachievedbysubtractingit．Finaly，theapplicableconditionsandlimitationsofpracfie~methodsforshrinkageofhydraulicconcretewereinvestigated．Keywords：moisturedifusion；shrinkagestress；shrinkagetest；hydraulicconcrete混凝土在失去水

5、分时就会收缩，这一过程称为1水分扩散过程和干缩应力分析干缩。混凝土内水分扩散的速度很慢，大约是温度传导速度的1／1000。对于一面暴露于相对湿度为为了求解干缩应力，先要分析混凝土水分扩散过程。试验证明，混凝土内水分扩散和湿度变化与50％的空气中的混凝土，干燥深度达到7cm需要热传导和温度变化一样，都可归结为求解抛物线型1个月，达到7Ocm则需要将近10年_1J。偏微分方程l。干缩常常在混凝土表面引起细而浅的表面裂设混凝土湿度为缝。达到一定宽度和深度的干缩裂缝会引起钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀，在不利条件下会引起结构：(1)l0的渗漏，影响结构的

6、耐久性。不同形式的结构干缩式中：U为混凝土湿度，即单位质量混凝土所含水裂缝的影响程度不相同。大体积混凝土不但尺寸分，kg／kg；V为混凝土含水量，kg／rd；p为混凝土密度，kg／ms。大，且常常是无筋混凝土，受干缩裂缝影响小，基本则U满足以下湿度扩散方程：上可以忽略；涵闸的底板和闸墩虽然平面尺寸也很大，但厚度较小，只有1～3m，为较大体积混凝土，且万3U：l[32U++)(2)常常是配钢筋的，受其一定的影响，需要加以注意；在与空气接触的边界上，边界条件为工业和民用建筑中的薄壁结构采用钢筋混凝土材=(UF—UB)(3)料，且断面尺寸很小，厚度

7、只有几十厘米，所受影响式中：为水分扩散系数，即在单位含水量梯度和单最大，更需要引起注意。位时问内通过单位面积的水分质量，m2／h；U为混作者简介：王同生(1935～)，男，江苏泰县人，教授级高级工程师，从事混凝土温度和收缩应力以及流域规划和管理研究。E—mall：zhouhw999@st,ha．com。30’水利水电科技进展，2010，30(6)Tel：025—83786335E-ma／／：_豇@．edu．cnhap：／／kkb．hhu．edu．m凝土表面湿度，kg／kg；UB为混凝土的平衡湿度，干缩变形￡k与湿度变化的关系采用了以下经kg／

8、kg；为表面水分交换系数，即混凝土表面含水验公式：2～量与平衡含水量之差为1kg／m3时，单位时间内通过n，一、skskL单位面积所散发的水分质量，m／h；irt代