基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解

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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第12期2／31——CN11—2223／NJTsinghuaUniv(Sci&Tech)，2008，Vo1．48，No．122033—2035，2040基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解张君。，侯东伟(1_清华大学土木工程系，北京100084；2．清华大学结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084)摘要：为了求解干燥条件下混凝土内部水分分布，提出了接影响混凝土的强度、热性质以及水泥水化，是影响一种早龄期混凝土水分扩散系数的求解方法。试验测定

2、混凝混凝土结构耐久性的重要参数。另外，大量工程实践土内部相对湿度随时间的变化，求解水汽扩散的非线性方表明，现代混凝土结构开裂大多发生在早期，因此研程，获得了干燥过程中混凝土水分扩散系数与相对湿度(或究早龄期混凝土内部水分含量的变化对于监控混凝水分含量)的数量关系。计算结果证明：水分扩散系数随含土结构开裂状况具有更重要意义u。水量的增加而非线性增大；相对湿度9O％以上时扩散系数与混凝土干燥相关的湿度场计算通常基于随湿度变化显著，9O～4O％时扩散系数随湿度变化趋缓，Fick扩散定律，其中扩散系数是扩散微分方程求解4O以下时基本不

3、变。的重要参数，它的准确测定是进行湿度场计算的重关键词：早龄期混凝土；扩散系数；相对湿度；含水量要前提。许多研究结果表明，混凝土中的水分扩散系，中图分类号：Tu528文献标识码：A数并非定值，它和混凝土含水量有关，和混凝土的配文章编号：1000—0054(2008)12—2033—03合比也有关系j。本文试验测定混凝土内部相对湿度随时间变Calculationofmoisturediffusion化，求解相应的水分扩散系数，并获得了水分扩散系coefficientinearlyageconcrete数与相对湿度(或水分含量)的

4、关系。frominteriorhumiditytests1计算原理ZHANGJun．HOUDongwei早龄期混凝土随时间散失的水量(AW，此处，(1．DepartmentofCivilEngineering。TsinghuaUniversity。Beijing100084，China；为可表示混凝土含水的质量浓度或物质的量浓2．KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibration度等的物理量)通常包括水泥水化消耗的水量ofChinaEducationMinistry，Tsinghu

5、aUniversity，(AWh)和因干燥散失的水量(△d)，即Beijing100084，China)AW—AWh+AWd．(1)Abstract：Themoisturediffusioncoefficientofearlyageconcretewascalculatedbasedontheexperimentalmeasurementofthe单位时间内含水量变化为variationofconcreteinteriorhumiditybysolvingthenonlinearaWDWhOWd．，、diffusionequa

6、tiontoanalyzetheinteriormoisturecontentof一Dt一十‘zconcreteduringdrying．Theresultsshowthatthemoisturediffusioncoefficientisstronglydependentonthemoisturecontent．The由于水泥水化和水分扩散都是相当缓慢的过diffusioncoefficientincreaseswiththemoisturecontent．The程，孔隙中水的各相(水蒸气、毛细孔水和吸附水等)moistur

7、ediffusioncoefficientdecreasesrapidlywiththerelative在任意时刻都可认为处于热力平衡状态。因此，湿度humidityforrelativehumiditiesfrom100％to90followedbyaslowerdecreaseforrelativehumiditiesof90％一40andaalmostH和含水量的关系可以用吸附和解吸作用来描constantvalueforrelativehumiditieslessthan40％．述u。此时，在混凝土内毛细孔湿度非饱和状

8、态下，Keywords：earlyageconcrete；diffusioncoefficient；relative湿度的变化(△H)和含水量的变化(△)成线性关humidity；moisturecontent早龄期混凝土(浇注后28d以内)内部水分含昙2国0家07-自11然