干缩对大体积水工混凝土早期裂缝影响讨论干缩对大体积水工混凝土早期裂缝影响讨论 摘要： 混凝土干缩是由于混凝土水分损失（如蒸发、干燥等）引起的体积缩小变形。干缩对混凝土结构的性能有着重要的影响。干缩变形会使混凝土结构的表面产生拉应力从而可能导致裂缝。讨论证明，干缩引起混凝土结构表面出现的各种网状表面裂缝。以往的讨论常认为干缩影响深度很小，只对混凝土薄壁结构有影响，但近来讨论表明，干缩应力对大体积水工混凝土的影响也是相当大。本文讨论施工期混凝土干缩变化对大体积水工混凝土早期裂缝的影响。 关键词：干缩大体积水工混凝土湿度场早期裂缝 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 混凝土早期表面裂缝的根本原因是混凝土表面温度与湿度的变化引起的表面应力超过了混凝土早期的抗裂能力。尽管混凝土内部湿度改变缓慢，但边界上湿度的变化速度超过了其温度对环境温度的响应。因此，讨论湿度场引起的干缩应力，是大体积水工混凝土施工仿真的一个重要问题。 1 干缩机理 混凝土的收缩、徐变特性通常被认为是由一些共同的基本因素所决定的，不同的是徐变是在应力作用之下产生的，收缩的产生则与应力无关，其中干缩与水分损失有关。通常将干缩的机理归纳为以下三种理论： 1）表面张力理论。混凝土干缩是水泥胶凝分子间的表面张力结果，是表面自由能的产物。张力随着水分子减少而减小，当水分子消逝时，分子之间的应力增加，水泥胶凝材料趋于收缩。 2）毛细管张力理论。混凝土干燥收缩过程与其毛细管中水的液面有关，在毛细管水蒸发过程中，混凝土处于不断增强的压缩状态，致使体积缩小。20 世纪 80 年代后期有学者认为这种毛细管张力只在高湿度环境下才对干缩起作用。 3）劈张力理论。混凝土开始干燥时所损失的自由水并不引起其的收缩，干燥收缩的主要原因是吸附水的消逝。因为当水泥浆中胶凝质点间的距离小于 10 个水分子的厚度时，则吸附在其间的水分子就会产生一种劈张力来平衡胶凝质点间的分子引力，当吸附水消逝时，造成混凝土材料的体积收缩。 混凝土结构的干缩应力计算的前提是确定湿度场。求解湿度场时，可根据相应的理论建立湿度运移数学模型，引入初边界值条件，通过数值计算方法求出混凝土的湿度场随时间的变化。然后，根据混凝土结构的湿度变形与湿度之间的关系，计算出湿度变化产生的干缩应力。但是由于混凝土结构的湿度场具有非线性特征，且计算参数不易确定，导致混凝土结构的湿度场及...
