国内外混凝土的收缩性能试验研究方法

水泥浆体化学收缩试验方法国标摘要：一、引言二、水泥浆体化学收缩试验方法概述1.试验目的2.试验原理3.试验方法4.试验设备与材料三、国标规范要求1.试验条件2.试验步骤3.结果计算与分析四、试验注意事项1.安全操作2.试验环境要求3.设备维护与保养五、结论与建议正文：一、引言水泥浆体化学收缩试验方法是研究水泥浆体在硬化过程中化学反应对其体积变化的影响的重要手段。

通过该试验，可以了解水泥浆体的化学收缩特性，为优化水泥浆体配方、提高混凝土性能提供理论依据。

本文将介绍水泥浆体化学收缩试验方法的国标规范，以期为相关领域的研究和工作者提供参考。

二、水泥浆体化学收缩试验方法概述1.试验目的水泥浆体化学收缩试验的目的是测定水泥浆体在硬化过程中化学反应引起的体积变化，从而评价水泥的性能和应用效果。

2.试验原理水泥浆体化学收缩试验基于水泥硬化过程中化学反应产生的体积变化原理。

在试验过程中，通过测量水泥浆体在不同时间点的体积，计算其体积变化率，从而得到水泥浆体的化学收缩率。

3.试验方法试验采用干燥法、浸渍法、热膨胀法等多种方法测定水泥浆体的化学收缩。

具体操作方法可参考GB/T 23439-2017《水泥浆体化学收缩试验方法》国家标准。

4.试验设备与材料试验设备包括：天平、量筒、干燥器、恒温水浴、热膨胀仪等。

试验材料主要为水泥、水、附加剂等。

三、国标规范要求1.试验条件试验应在恒温、恒湿的环境中进行，温度控制在20±2℃，相对湿度不低于50%。

2.试验步骤（1）配制水泥浆体：按一定比例将水泥、水、附加剂混合均匀，制成具有一定稠度的浆体。

（2）装模：将浆体倒入模具，密封模具，避免水分蒸发。

（3）养护：将模具置于恒温水浴中，保持温度20±2℃，湿度不低于50%，分别在不同时间点测定浆体体积。

（4）结果计算与分析：根据测得的浆体体积数据，计算化学收缩率，分析水泥浆体的化学收缩特性。

3.结果计算与分析（1）化学收缩率计算：根据试验数据，计算各时间点水泥浆体的体积变化，以百分比表示化学收缩率。

3.工程应用
②在静定结构阶段，如在合龙前的悬臂施工阶段，徐变、 收缩只产生变形增量而不产生内力增量，即徐变次内 力为零。 ③在体系转化后，计算第 i 个时间间隔。并可求出已成 结构全部单元在第 i 个时间间隔内，由收缩、徐变产 生的节点力增量与节点位移增量。将上述增量分别加 到该时间间隔开始时有关的节点力与节点位移上，即 可得出该时间间隔终了时各单元的节点力和节点位移 的状态。
徐变函数 徐变系数 抗压强度的参数 加载龄期的参数 相对湿度的参数
CEB-FIP（1990）模型
CEB-FIP（1990）模型
ACI模型
ACI模型

收缩应变表达式为：
式中
( sh )max 为应变终值。
CEB-FIP(1990)模型＆ACI模型
包括这两个模型以及其他研究提出的模型，基 本上都是建立在实验室试验数据基础上的经验 公式，由于实验室特定条件的局限或研究者侧 重点的不同，不同模型所考虑的影响因素也不 尽相同，以这些结果作为依据确定的混凝土收 缩徐变模型能否直接应用于实际工程结构的分 析，须进一步审视。
衡阳东阳渡湘江大桥（主跨150m的预应力混凝土连续梁桥） 祁阳白水湘江大桥（主跨120m的预应力混凝土连续刚构桥）
3.工程应用

测试内容包括桥址环境温度场、混凝土箱梁温度、各 控制截面应变变化和挠度变化。 施工过程中，对主要工况下的应变变化进行了测试， 成桥后对桥梁进行了为期3年的跟踪观测，测试时长 接近1500天。
改变混凝土半熟龄期的途径

改变水泥矿物成分与水泥细度
硅酸三钙的水化速率快，水化热和强度发展都较快，适用于半熟 龄期小的要求；水泥细度越细，水化反应进行得越快。

采用混合材料与外加剂

地聚物混凝土收缩研究综述地聚物混凝土（Geopolymer concrete）是一种新型的无机胶凝材料，其主要成分是源于工业副产品的高岭土、粉煤灰等。

相比传统水泥混凝土，地聚物混凝土具有良好的工程性能和环境友好性，正在逐渐被广泛应用于建筑工程。

然而，地聚物混凝土在使用过程中还存在一些问题，其中最主要的问题之一是收缩。

收缩会对结构的稳定性和使用寿命产生不利影响，因此对地聚物混凝土的收缩进行研究具有重要意义。

首先，地聚物混凝土的收缩机理主要有水化收缩、干燥收缩和冷却收缩等。

水化收缩是指由于胶凝材料与水反应产生的水化产物体积收缩所引起的收缩现象。

干燥收缩是指由于水分的蒸发和胶凝材料的收缩导致结构体积缩小。

冷却收缩是指由于温度降低引起的收缩现象。

这些收缩机理的研究有助于找到相应的控制方法。

其次，针对地聚物混凝土收缩问题的研究，学者们已经提出了一系列的解决方案。

一种常见的控制收缩的方法是添加掺合材料。

矿渣粉、矿渣细粉和粉煤灰等掺合材料可以减缓水化反应速度，从而降低水化收缩。

另外，纤维增强地聚物混凝土也可以有效减少干燥收缩和冷却收缩。

纤维的添加可以增加混凝土的延性，抵抗收缩引起的裂缝产生。

此外，也有学者研究了与地聚物混凝土收缩相关的实验方法和测试技术。

例如，通过测量混凝土试件的伸长变形、试件的质量变化、试件的体积变化等参数，可以有效评估混凝土的收缩性能。

此外，还可以采用数字图像相关（DIC）和激光测距等非接触式测试方法，实时监测混凝土的收缩过程。

最后，地聚物混凝土收缩问题的研究还可以结合模型模拟进行进一步的深入研究。

数值模拟可以通过建立收缩模型，模拟混凝土的收缩过程，进而预测混凝土的收缩变形。

这可以为混凝土结构的设计和评估提供重要参考。

总之，地聚物混凝土收缩问题的研究已经取得了一定的进展。

学者们通过研究收缩机理、探索控制方法、改进测试技术和数值模拟等手段，为解决地聚物混凝土收缩问题提供了可行的途径。

随着研究的深入，相信地聚物混凝土在未来将会更加稳定可靠地应用于工程建设中。

② 为提高混凝土的耐久性 ， 善混凝 土 的施 工性 能和抗 裂性 改 能， 混凝土中宜适量掺加 优质 的粉煤灰 、 矿渣 粉或硅灰 等矿物 掺和料 。不 同矿物掺和料 的掺 量应根 据混凝 土的性能通 过试
验确定 。
裂从而严重影响混凝土结构 物耐久性 就成为一 个非 常有价值
的研究项 目， 对实 际工程施工有重要 的指导意义 。
水： 拌合站施工用地 下水 ； 为 了真实反应施工 中混凝土 的实际收缩状态 ， 有原材料 所 都 和实 际施工使用 的完全相 同。
表 ３ 不同粉煤灰掺量混凝土配合 比
单位 ：
３ 试 验结 果和讨 论
国 标 ＧＢ ８ Ｊ２— ８ ５规 定 了 的 收 缩 测 试 方 法 ： ０ ｍｍ × １０
外加 剂 ： 配合 比选用格 雷斯 中 国有 限公 司聚羧酸 类 Ａ Ｄ—
注 ：ｓ ｓ一３的细度模 数为 ２ ３ ｓ一１的细度模数 ２ ８ ｓ一２的细度 ． ，ｓ ． ，ｓ 模数为 ３ ３ ．。
ＶＡ１ ２ Ｌ高效减水剂（ ５Ｄ 液体 ） ； 水： 拌合站施工用地下水 。
２２ Ｃ ０ ． ５ 梁体混凝土 收缩试验设计
配合 比用于施工 。 （） ３ 混凝 土增加 了在各 种环境 作用下 耐久性 的要求 ， 混凝 土的配合 比设计周期往往要 比以往长 １ 个月＿ 。 ～２ １ ］
形值 。为了探讨混凝土收缩的影响因素 ， 按照 国标 ＧＢ ８ － ８ Ｊ２ ５
规定 了混凝土干燥收缩衡量的标准方法 ， 设计 了不 同细骨料细
１０ ０ ｍｍＸ５ ５ ｍｍ的棱柱体试件 ， １ 端部 预埋 不锈钢测头 ， 试件 成 型后 １ ｄ后拆模 ， 标准 养护 ３ 置于 ２ ℃、 ｄ后 ｏ 相对 湿度 ＲＨ６ ０

． ２ 为 各 种 原 因 的 收 缩 而 产 生 的 非 结 构 性 裂 缝 ， 虽然 一 般 不 致 影 １ 干 燥 收 缩
响结构安全和构 件承 载力，但 却会影 响结构 的整体性和耐久
置于末饱和 空气 中的混凝土构件因为水分散失而引起 的
称为干燥收缩变形，它是混凝土固有 的性 质， 性， 同时也会给使用者 的感官和心理造成不 良影响， 因此对混 体积缩 小变 形， 凝土结构收缩裂缝的研究显得尤为必要 。 干燥收缩主要发 生在混凝土浇注后 ３９ ｄ 是不可逆收缩 。严 －０ ，
从 所 随着建筑技术和相关理论的不断发展与完善 ，混凝土耐 在 早 期 ， 而 引 发 了工 程 中 越 来越 多 的 早 期 开裂 现象 ， 以对
久 性 问 题 已经 越 来越 受 到 国 内 外 学 者 的 关注 ，混 凝 土 结 构 因 混 凝 土 自收缩 的研 究 十 分 重 要 。
结硬使得 自身体积膨胀， 与混凝土收缩相 比要小很多， 且膨胀 反 映 了两 者 的综 合 效 果 。
往 往对建筑 结构是有利的 ， 以一般在研究 中不予考虑， 所 但是
在所有 的收缩 中，混凝土 的干燥收缩有着极 为重要 的地
混 凝 土 的 温 度 变 化 和 收 缩 常 常 导 致 混 凝 土 结 构 的 开裂 ，且 收 位 ，它 也 是 导致 混 凝 土 结 构 产 生 裂 缝 的 主 要 因素 之 一 。许 多 缩 是 非 荷 载 作 用 下 引 起 混 凝 土 结 构 产 生 裂 缝 的 最 常 见 因 素 ， 研 究表 明 ， 凝 土 结 构表 面 出 现 的 各种 网状 裂缝 ， 大 多数 都 混 绝
众 所 周 知 ， 混 凝 土 结 构 在 荷载 的作 用 下 产 生 变 形 是 无 法 格来说，干燥收缩应 为混凝土在干燥的条件下实际测得 的变 避 免 的 现象 ，但 是 体 积 变 形 在 一 定程 度 上 能够 通 过 相 关 技 术 形 扣 除 相 同温 度 下 的 自生 体 积 变 形 。但 是 考 虑 到 干 燥 收 缩 变 手 段 予 以 减 少 ，甚 至 是可 以避 免 的 。混 凝 土 的体 积 变 形 主 要 形 与 自生体 积 变 形 在 工 程 中的 效 应 是 相 类 似 的 ，为 了方 便 起 包 括膨 胀 、 收缩 和 温 度 变 化 引起 的 结构 变 形 。混 凝 土 在 水 中 见 ， 测 干 燥 收 缩 变 形 不 再 与 自生 体 积 变 形 分 开 ， 观 测 结 果 观 故

混凝土外加剂收缩率比试验标准尺寸的确定一、引言混凝土外加剂是指在混凝土中加入一定量的化学物质，以增强混凝土的性能、改善混凝土的工艺性能或调整混凝土的性质。

其中，收缩率是混凝土性能中的一个重要指标，其大小直接影响混凝土的使用寿命。

因此，混凝土外加剂收缩率比试验是混凝土质量检验的重要环节。

二、标准尺寸的确定混凝土外加剂收缩率比试验的标准尺寸的确定需要考虑以下因素：1.混凝土外加剂的类型和用量混凝土外加剂的类型和用量是影响混凝土收缩率的重要因素。

因此，在确定标准尺寸时，应考虑混凝土外加剂的类型和用量，并根据不同的外加剂类型和用量进行分类研究。

2.试验时间试验时间是影响混凝土收缩率的重要因素。

因此，在确定标准尺寸时，应考虑试验时间，并根据不同的试验时间进行分类研究。

3.试验温度和湿度试验温度和湿度是影响混凝土收缩率的重要因素。

因此，在确定标准尺寸时，应考虑试验温度和湿度，并根据不同的试验温度和湿度进行分类研究。

4.试件形状和尺寸试件形状和尺寸是影响混凝土收缩率的重要因素。

因此，在确定标准尺寸时，应考虑试件形状和尺寸，并根据不同的试件形状和尺寸进行分类研究。

综上所述，混凝土外加剂收缩率比试验标准尺寸的确定应考虑混凝土外加剂的类型和用量、试验时间、试验温度和湿度以及试件形状和尺寸等因素，并根据不同的因素进行分类研究。

三、标准尺寸的具体确定在确定混凝土外加剂收缩率比试验标准尺寸时，应根据上述因素进行分类研究，具体标准尺寸的确定如下：1.混凝土外加剂的类型和用量（1）普通混凝土外加剂根据GB8076-2008《混凝土外加剂》中的规定，普通混凝土外加剂包括减水剂、减水剂兼缩减剂、膨胀剂、缓凝剂和其他外加剂。

在试验中，应根据外加剂的类型和用量进行分类研究。

对于减水剂、减水剂兼缩减剂和膨胀剂，试验尺寸应符合以下要求：试件形状：立方体或圆柱体；试件尺寸：立方体（100mm×100mm×100mm）、圆柱体（直径100mm，高度200mm）；试验时间：28天；试验温度：20±2℃；试验湿度：相对湿度为（60±5）%。

水化完全结束 。化 学收缩 只有 极少 部分表 现为 固相 体积 的减
小 ， 部分 转 变 为水 泥 浆 体 或 混 凝 土 内部 的 孔 隙 （ 空 气 体 积 ） 大 或 。 但 化 学 收 缩 并 不 是 水 泥 浆 体或 混 凝 土所 有 完 全 可 见 的体 积
图 １ 自收缩与化学收缩的关系
Ｇ Ｓ的水 化 ：ＣＳ ＋ ６ ２ ３ Ｈ 分子量 密 度 ４６ ６ ５ ．３ ３ １ ．３ — Ｇ Ｈ ＋ ３ Ｈ ３ Ｃ ３２４ ３ ４． ４ ２ ６ ．３ １０ ２７ ３． ０ ２ ２２５ ２ ．７ ２ ２ ．３ ９ ．７ ９６５ １８０ ９ ０ ．８ ０ ９８ ．９ １８２４ ０ ．８
水泥的水化反应是非常复 杂 的， 很难用 简单 的化 学反应方 程式来表达 （ 文中 ｃ表示 ＣＯ； 本 ａ Ｓ表示 ｓ ２ Ａ表示 ｏ ； 表 ｉ ； ０ ３Ｆ 示 ｏ ； ３Ｈ表示 Ｈ ０ ｃ ２ ；Ｈ表示 Ｃ （ Ｈ ： 。纯水 泥的水化反应 ， ａＯ ） ） 其化学收缩可用化学方程 式计算得 出 ， Ｃ 以 ３ ｓ的水化为例 ：
义。
１ 化学收缩机理
混 凝 土 的 化 学 收 缩 是 指 混 凝 土 内 水 泥 水 化 过 程 中 ， 化 产 水
物 的绝对体积 比水化前水泥 与水的绝对 体积之 和减少 的现 象 ， 主要是 由于水化反应前后化 合物 密度不 同所致 。１０ｇ 泥完 ０ 水
全 水 化 ， 泥一 水 体 系总 体 积 约 减 少 ６ｍ 水 Ｌ左 右 （ 占浆 体 总 体 约 积 的 ７ ～９ 。化 学 收 缩 自水 泥 与 水 混 合 后 即 开 始 ， 水 泥 ％ ％） 至
摩 尔 体 积 １５ ８４ ４ ．８
自收缩是指初凝 后 由于水 泥水化 产生 的胶凝 材料 体 积微小 收

第8卷第1期2005年2月建　筑　材　料　学　报JOURNA L OF BUI LDI NG M ATERI A LS V ol.8,N o.1Feb.,2005收稿日期:2003-12-03;修订日期:2004-11-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(59938170)作者简介:田　倩(1973-),女,云南人,江苏省建筑科学研究院有限公司高级工程师,东南大学博士生. 文章编号:1007-9629(2005)01-0082-08高性能混凝土自收缩测试方法探讨田　倩1,2,　孙　伟1,　缪昌文2,　刘加平2(1.东南大学材料科学与工程系,江苏南京210096;2.江苏省建筑科学研究院有限公司,江苏南京210008)摘要:在查阅国内外相关文献资料的基础上,从定义上明确了自收缩、自干燥收缩及化学减缩的区别与联系;设计制造出混凝土自收缩测试系统,该系统分别采用立式测量和水平测量测试混凝土结构形成不同阶段的收缩值,测试从混凝土成型时开始,测试结果与定义相符,且具有很好的重现性.关键词:高性能混凝土;自收缩;自干燥收缩;化学减缩;定义;测试中图分类号:T U 528 文献标识码:AStudy on the Measurement of Autogenous Shrinkageof H igh Performance ConcreteTIAN Qian 1,2,　SUN Wei 1,　MIAO Chang 2wen 2,　LIU Jia 2ping 2(1.Department of Materials Science and Engineering ,S outheast University ,Nanjing 210096,China ;2.Jiangsu Research Institute of Building Science C o.,Ltd.,Nanjing 210008,China )Abstract :Based on the review of the relative literatures ,the discrimination as well as the relation of the defi 2nitions between the autogenous shrinkage ,self 2desiccation shrinkage and chemical shrinkage of the concrete were discussed from the point of view of their definitions.An automatic autogenous shrinkage measuring system was developed ,which adopted the combination of non 2contact sens or as well as micrometer and perpendicular as well as horizontal measurement in the different stages of the structure ev olution of concrete.The measure 2ment can be start after casting.The measured results are consistent with the definition and the repeated mea 2surements agree very well.K ey w ords :high performance concrete ;autogenous shrinkage ;self 2desiccation shrinkage ;chemical shrink 2age ;definition ;measurement 20世纪80年代随着高性能水泥基材料应用的蓬勃发展,低水胶比混凝土内部的自干燥现象开始受到注意.自收缩引起的裂缝已不仅仅局限于混凝土表层,而是贯穿于整个混凝土中[1].高性能混凝土自收缩的研究正越来越引起国内外学者的广泛重视.虽然关于自收缩研究文章公开发表的已超过百余篇,然而由于自收缩的定义尚未统一,自收缩的测定方法仍然存在着许多困惑与争议,从而严重阻碍了自收缩研究的进展.在2000年RI LE M 所召开的“Shrinkage of C oncrete ———Shrink 2age 2000”国际会议上[2],一个重要的议题即是怎样准确地测试收缩值.会后虽然各种新的测试方法不断涌现,并取得了一定的进展,但仍然不尽如人意.对于早期的自收缩测量结果在不同的文献资料里面存在着较大的争议,归根到底是由于测试方法的不同而引起的.Barcelo 等[3]已经证明要想对基于不同测试手段得出的试验结果进行解释很困难,因此测试方法的不足严重地阻碍了自收缩研究的进展.如何提早测量初始时间、降低模具约束、提高测试精度和密封有效性以及消除温度变形的干扰,一直是研究人员致力改进的问题.本文在对国内外现有的自收缩的定义及测试方法进行比较研究的基础上,提出了自己的关于混凝土自收缩的观点和一种新的混凝土早期变形测试方法.1　自收缩的定义1.1　国内外学者采用的自收缩定义迄今为止,国内外学者采用的自收缩定义仍未完全统一.自收缩一词最初出现在20世纪初,当时Le Chatelier [4]对硬化水泥浆的绝对体积变化(abs olute v olume change )和表观体积变化(apparent v ol 2ume change )进行了区分,并且提出了自干燥的概念.Lynam [5]也许是最早对自收缩作出明确定义的研究人员,他认为自收缩应为不因热或水分蒸发而引起的收缩.日本混凝土协会(Japanese C oncrete Institute ,JCI )定义的自收缩[6]是指在初凝以后水泥水化时产生的表观体积减小,它不包括因自身物质增减、温度变化、外部加载或约束而引起的体积变化.自收缩可以表达为体积减少的百分数即“自收缩率”,或一维长度的变化即“自收缩应变”.与之相对应的是自膨胀,统称为自身变形.该定义明确“自身”的概念,并且明确了测试开始的时间.而在RI LE M TC 181-E AS 报告里[7],对自收缩的定义则涵盖了更为广泛的内容,且进一步明确了自收缩(autogenous shrinkage )与自干燥收缩(self 2desiccation shrinkage )的区别:(1)自收缩是指水泥基材料在密封养护、等温的条件下表观体积或长度的减少,化学减缩(chemical shrinkage )是引起自收缩的原因,在塑性阶段时二者近似相等.当水泥浆体结构形成以后(粗略地划分为初凝时),自收缩要小于化学减缩.(2)自干燥收缩是指在密封的条件下,当水泥浆体结构形成以后,由于水泥进一步水化而使其内部相对湿度下降所引起的收缩.自干燥收缩是自收缩的一部分,也是最重要的一部分.由于水泥浆体的结构形成时间目前尚很难给出明确的判断,因此测试时间也是从初凝时开始,且在测试时通过特殊的保温措施来达到绝热的条件.(3)与自干燥收缩相对应的是水泥浆体结构形成以前由于化学减缩而导致的表观体积的减小,称为凝缩(setting shrinkage ).凝缩也是自收缩的一部分.(4)密封条件下由于自收缩、自膨胀以及温度变形所引起的表观体积的变化统称为自身变形.在我国学者所公开发表的文献资料里[8～10],大多是将自收缩等同于自干燥收缩,认为由于密封水泥浆体内部相对湿度随水泥水化而减小所引起的自干燥造成了毛细孔中的水分不饱和,从而产生了自收缩现象.1.2　笔者关于自收缩的定义综合考虑已有的文献资料,并结合工程实际情况,笔者关于自收缩的定义如下:(1)自收缩(autogenous shrinkage )是指浇筑成型以后的混凝土在密封条件下表观(apparent )体积(或长度)的减小,它不包括因自身物质增减、温度变化、外部加载或约束而引起的体积(长度)的变化.(2)化学减缩(chemical shrinkage )指由于水化而引起的混凝土绝对(abs olute )体积(或长度)的减小.(3)凝缩(settlement shrinkage )指在密封条件下混凝土从浇筑成型以后直到凝结开始时(塑性阶段),由于化学反应、沉降等因素所引起的表观体积(或长度)的减小.(4)自干燥收缩(self 2desiccation shrinkage )指混凝土结构形成以后,由于化学减缩消耗了内部水分,使混凝土内部相对湿度下降,混凝土表观体积(或长度)发生减小的现象.同样它也不包括因自身物质增减、温度变化、外部加载或约束而引起的体积(或长度)的变化.38　第1期田　倩等:高性能混凝土自收缩测试方法探讨 48建　筑　材　料　学　报第8卷　本文所采用的定义具有下述特点:(1)与目前我国学者所公开发表的的文献比较,本文的定义将自收缩与自干燥收缩区别开来,即自干燥收缩是指在混凝土结构形成以后的自收缩.(2)与JCI的自收缩定义比较,本文的自收缩包括了初凝以前的变形.(3)与RI LE M TC181-E AS的自收缩定义比较,本文的定义不包括因自身温度变化而引起的变形,即不是指在绝热条件下的收缩.这样定义的目的是为了避免温度变化对水化过程的影响.(4)化学减缩是指绝对体积的减小,而自收缩是指表观体积的减小.所谓的“表观”与“绝对”是针对水泥基材料硬化后的多孔结构特点而言.在混凝土结构形成以前,化学减缩与自收缩基本等同,在混凝土结构形成以后则化学减缩部分以形成内部空孔的形式来体现,其在绝对数值上要远大于所测试出来的自收缩(表观体积)值.(5)所定义的凝缩与引起早期塑性开裂的塑性收缩不同.前者是在密封条件下测试的,起源于早期水化反应及沉降;而后者是在干燥条件下测试的,除了起源于水化反应及沉降外,还起源于早期水分的蒸发.2　混凝土自收缩的测试2.1　国内外学者采用的自收缩测试方法由于水化作用的效应,水泥基复合材料自加水开始即存在着收缩,因此理想的测试方式应当是自加水拌合成型之后便立即进行.就这一点而言,体积法测试方式具有明显的优势,即采用密封橡胶袋可以测试出自加水搅拌成型开始后的自收缩.这种方法的缺点在于搅拌过程中吸入的空气和成型后的泌水可能存在于橡胶袋与水泥浆之间,并且由于水泥水化作用的继续进行有可能重新吸入水泥浆内部,因此测试结果并不仅仅是表观体积的减小,还包含了部分由于化学减缩而形成的空隙.由于化学减缩要远远高于表观体积的减小,因此给测量造成了很大的误差.此外,橡胶袋的渗透性也可能引起测量误差[11].线性式的测量方式由于测试点相对固定,因此受泌水的影响相对较小.但也有文献资料报道泌水后的回吸可能会减小自收缩,甚至导致早期水泥浆(混凝土)膨胀[12].另外,线性测量只能从混凝土结构形成开始,也就是其只能测试自干燥收缩值.但是对一个由塑性阶段向弹塑性阶段转变的系统要想作出客观的划分并不容易,通常只能粗略地以传统的凝结时间(初凝)为测量基准时间.更加科学的方法是在初凝之前即测试变形,同时测量相应约束试件的内部应力,并以约束试件产生内部应力的时间点作为零点来进行校正.这种方法至少可以保证测出1个可以承受外部应力的固体体系的变形.此外,早期的水泥浆结构非常脆弱,难以克服试模表面的摩擦而易受约束的影响.由于集料可能会损坏橡胶袋,因此体积法的测量方式显然不适用于混凝土.通常是采用线性测长的方式进行测量,试件多用棱柱体或是圆柱体.Bjontegaard(1999),M orioka(1999),Lokborst(1998), H olt&Leiv o(1999),Jensen&Hansen(1997)等[13]均在测试方法上进行了改进(见图1).总结起来,主要有以下几点:(1)传感器.除了千分表外,通常采用的传感器有埋入式电阻应变计、电位器式传感器LVDT、电感式传感器、电容式传感器、电涡流式位移传感器、激光位移传感器等.位移传感器(如电涡流式位移传感器)内部都包括可动部分和固定部分.可动部分(如电位器的滑臂、电感式传感器的活动衔铁、电容式传感器的动极板、电涡流式位移传感器的金属板、霍尔传感器的霍尔片等)随被测运动物体运动,而固定部分则与运动参照点保持相对静止.这样,位移传感器内可动部分相对于固定部分的位移也就是被测物体相对于运动参照点的位移.埋入式电阻应变计必须等到混凝土与应变计之间具有一定的粘结强度时,才能保证仪器与混凝土之间的协同变形,因此通常也必须等到混凝土硬化以后才可测试.此外,由于传感器无法反复使用,因此测试成本昂贵.接触式传感器(如LVDT)测试精度高,稳定性好,但是因为是接触式测量,因此也必须待混凝土结构具有一定的强度之后才能进行.近年来非接触式的传感器,如激光位移传感器和电涡流式位移传感器因为测试点与试件无需接触,使测试时间的提前成为可能,因此在一些测试方法中得到应用.(a )M easuring system with m ovable end plates(40mm ×40mm ×160mm specimen ,M orioka (1999)(c )M easuring system with horiz ontal cast 2in bars (unit :mm )(150mm ×150mm ×1000mm beam ,Lokborst (1998)(b )M easuring system with flexible tubes(Φ100mm ×375mm specimen ,Jensen &Hansen (1997)(d )M easuring system with horiz ontal cast 2in bars (270mm ×270mm ×100mm beam ,H olt &Leiv o (1999)图1　有关文献中采用的早期混凝土自收缩测定装置Fig.1　Measurements apparatus of concrete autogenous shrinkage at early age in the references [13] (2)模具.模具分为可拆卸式和密封式.通常在混凝土硬化以前使用的成型模具均不拆除,因此对所用模具必须考虑其密封性与内表面的约束力.聚四氟乙烯材料在固体材料中具有最小的摩擦系数,因此被用来作为内衬板.柔性的聚氯乙烯塑料薄膜提供最里面的一层密封,同时可以降低混凝土对衬板的吸附,从而降低约束力.Jensen &Hansen 设计了1种与CT1Digital Dilatometer 类似的混凝土自收缩测量装置,该装置采用Φ100mm ×375mm 的柔性塑料波纹管作为模具.但是由于采用竖向测量,因此该方法不能排除材料自重的影响.(3)温度的干扰.减小温度干扰的一种方法是在测试混凝土变形的同时也测试温度,然后假定1个混凝土的温度线膨胀系数.由于硬化混凝土的温度线膨胀系数只在1个较小的范围内波动,而塑性阶段的混凝土温度线膨胀系数无法测得,因此这样做也可能给测试结果带来误差.另一种方法是对模具进行夹层保温处理(如K oenders 在1997年设计的Autogenous Deformation T esting Machine (ADT M ),其模具的夹层有温度可以调节的水流通道),以此来提供一种近乎绝热的环境.但是该法有可能因水化引起的温升而促进水化的进程,同时也会引起试件发生膨胀.2.2　笔者采用的自收缩变形测试方法及结果验证2.2.1　混凝土的凝缩及1d 以前的自干燥收缩综合考虑早期混凝土的变形特点及文献中已有自收缩测试设备的优缺点,笔者自行设计了混凝土早期自收缩的测试系统,见图2所示.与文献所述的自收缩测试设备比较,笔者所设计的系统具有以下特点:(1)将凝缩和自干燥收缩测试区分开来58　第1期田　倩等:高性能混凝土自收缩测试方法探讨 图2　笔者自行设计的早期混凝土自收缩测试系统Fig.2　Measuring system of autogenous shrinkage for early 2age concrete designed by the authors1———N on2contact sens or ;2———P olytetrafluoroethlene liner ;3———S teel m ould ;4———T em perature sens or ;5———M arble plate ;6———AD trans former ;7———C om puter acquisition and analysis system 由于混凝土结构仍未形成,其塑性阶段的收缩只能以体积减小的形式体现,而当模具的横向尺寸一定时,也就只能以竖向长度的减小来体现,因此塑性阶段的自收缩只能以竖向测长的方式进行.然而塑性阶段的自收缩测试过程中还包含了由于重力作用而引起的沉降收缩,因此真实测量的塑性阶段的自收缩应当是凝缩.一旦混凝土结构形成,自干燥收缩便开始.混凝土结构形成以后,试件在纵向和横向上均存在收缩,同时结构的形成带来了收缩和约束之间的矛盾.模具的约束、重力的影响对于早期自干燥收缩的测试而言都是必须考虑的问题.本文就侧模及重力对自干燥收缩的影响进行了专门的研究,试验结果如图3所示.图中“竖向自由”是指在混凝土初凝以后拆除侧模,只保留底模而测出的竖向(与重力一致的方向)长度变形;“竖向约束”是指在混凝土初凝以后保留侧模与底模而测出的竖向长度变形;而“横向收缩”表示在混凝土初凝以后拆除侧模,只保留底模而测出的横向(与重力垂直的方向)长度变形.由图3可见,在去除侧向约束的条件下,竖向收缩大约是横向收缩的3倍,因此重力的影响不容忽视;在垂直方向有侧向约束条件下的收缩大约只有无侧向约束时的一半,因此早龄期的模具约束对于收缩测试结果也有很大的影响.图3　模具约束及测试方向对早期自干燥收缩的影响Fig.3　In fluence of the m ould restriction and the measurement direction on initial self 2desiccation shrinkage (2)模具对于凝缩试件采用内衬3mm 聚四氟乙烯板材且底座可拆卸的中空圆柱形钢管模具.该模具内径Φ为98mm ,净高度500mm.混凝土模具内预放双层聚氯乙烯塑料薄膜,底座与钢管之间涂上密封黄油.混凝土拌合好后即可装模.加水拌合后0.5h 开始测试初始值.对于1d 以前的自干燥收缩试件,将传统的100mm ×100mm ×515mm 的收缩试模加以改造:底模衬以2mm 聚四氟乙烯板材,两端和侧模在混凝土初凝以后可以拆除.初凝后0.5h 开始测试初始值.综合起来,本文所采用模具的主要特点为:(a )采用这样的模具进行凝缩测试时不用拆模,可以避免拆模对早期混凝土的损伤.模具本身68建　筑　材　料　学　报第8卷　具有足够的刚度,在恒温恒湿的条件下,不会因混凝土的自重而产生额外的变形.(b )采用具有自润滑特性的聚四氟乙烯板材内衬板与双层聚氯乙烯塑料薄膜可有效减轻模具表面对早期混凝土的约束.(c )试件的顶端与底部采用聚氯乙烯塑料薄膜与自粘性铝箔复合密封的方式,易于操作且能够有效防止早期水分的蒸发.(3)非接触式测试传感器使用了美国DA LLAS 公司生产的集成一线式温度传感器,其测量分辨率为0.0625℃.测试时试件内部均预先埋置温度传感器.采用德国米依公司的multiNC DT 300精密型传感器,其主要技术参数为:测量范围1mm ,线性度0.2%,分辨率0.01%;传感器温度范围:-50～150℃,温度稳定性0.02%Π℃(10～90℃).该传感器具有以下优点:(a )对油污、尘埃、湿度、干扰磁场不敏感,特别适用于恶劣的工业环境;(b )带有温度补偿的方式,具有足够的精度和很好的稳定性;(c )非接触的测长方式避免了对早期混凝土的损伤以及传感器测头与早期混凝土试件之间的相对位移.传感器的固定端需要与混凝土连成一体,且与混凝土同步变化.本文根据早期混凝土的收缩特点,分别对用于凝缩试件和自干燥收缩试件测试的传感器的固定端进行处理,如图4(a ),(b )所示.图4　非接触式测试传感器固定端示意图Fig.4　Fixation part of the non 2contact sens or 测凝缩试件传感器的固定端采用了带泡沫塑料的铁片,这有效避免了在塑性阶段铁片的沉降,消除了固定端与被测物件之间相对位移所带来的测试误差,使得混凝土的测试可以从浇筑成型后即便开始.(4)实现了计算机自动控制和多路传感器频率信号的实时采集在系统计算机方面编制了专门的通信测量软件,其作用是根据测量的要求,给前端单片计算机发送测量指令,并将测量结果取回来进行分析和计算.分析和计算工作主要是在EXCE L 电子表格中完成的.采用VBA 编制了实现特定任务的“宏”,可以在任何需要的时候分析所测得的数据.另外还编制了任务程序,它能在规定的时间内执行所要求的工作,从而实现了全天无人值守式的多点测量.(5)避免泌水的影响高性能混凝土的一个重要特征即是高工作性,然而掺合料以及超塑化剂的掺入在增大材料流动性的同时,也增加了泌水的趋势.泌出的水分不管是对水泥浆还是对混凝土早期的自收缩均有影响,甚至会引起早期膨胀.本文在查阅现有文献资料的基础之上,采用了一种新型的阴离子多聚糖高分子增稠剂(VA ),它可以在基本不影响材料流变性的前提下消除水泥基材料的表面泌水(见图5(a )).另外,在一定掺量范围内,VA 对于后期混凝土自收缩(成型1d 以后开始测试)基本没有影响,如图5(b )所示.2.2.2　混凝土1d 以后的自干燥收缩对于长龄期的自收缩测试,保障测试仪器的稳定、试件的密封以及环境温湿度的有效控制是关键.硬化混凝土长龄期的收缩随时间发展速度相对早期要慢,且稳定时间长,而目前已有的电子传感器技术很难解决长时间的飘逸问题.机械式的千分表就这一点而言具有明显的优势,因此设计了专用的立式千分表来测量1d 以后的混凝土自收缩.采用100mm ×100mm ×515mm 的收缩试模,内衬双层PVC 塑料薄膜.试件一端埋有不锈钢钉头,成型后将其表层盖住,1d 后拆模.拆模后78　第1期田　倩等:高性能混凝土自收缩测试方法探讨 (a )Rehological characters (m w Πm c =0.3,paste)(b )Autogenous shrinkage (m w Πm c =0.2,paste )图5　增稠剂(VA )对水泥浆泌水及自收缩的影响Fig.5　E ffects of thickening agent (VA )on the rehological characters and autogenous shrinkage of cement paste图6　1d 以后的自干燥收缩测试Fig.6　Measurement of the autoge 2nous shrinkage after 1d 将试件表面涂上石蜡,再放入110mm ×110mm ×550mm 的方形铁皮桶内,并以液体石蜡填充密封空余部分(见图6所示).测试环境温度为(20±2)℃,相对湿度(60±5)%.2.2.3　采用自行设计系统所测试的试验结果验证假定混凝土的温度线膨胀系数为10×10-6℃-1,则在龄期t (加水拌合0.5h 开始计时)时混凝土的凝缩率εv t (10-6)为εv t =106×[(l 0-l t )Π498+(T t -T 0)×10×10-6] (1)式中:l 0,l t 分别为测试初始时刻及龄期t 时试件的长度(mm );T 0,T t 分别为测试初始时刻及龄期t 时试件的温度(℃).在龄期t (初凝0.5h 开始计时)时混凝土的自干燥收缩率εH t (10-6)为εH t =106×[((l01-l t 1+l 02-l t 2)+2×15(T t -T 0)×10×10-6)Π480+(T t -T 0)×10×10-6](2)式中:l 01,l 02分别为测试初始时刻试件两端传感器的读数(mm );l t 1,l t 2为龄期t 时试件两端传感器的读数(mm );T 0为测试初始时刻的温度(℃);T t 为龄期t 时的温度(℃).每批成型3个试件.如果3个试件的测试值与平均值的偏差小于15%,则取3个试件的平均值作为测试结果;如果3个试件中有1个测试值与平均值偏差大于15%,而另外2个测试值偏差未超过15%,则取另外2个测试值的平均值作为测试结果,否则试验视为失败,需要重新进行.图7是采用自行设计系统所测试的1组混凝土的早期自收缩数值,其中A 和B 为不同时间配制的相同配比的混凝土试件.由图可见,采用自行设计系统可以测出浇筑成型开始时的混凝土自收缩值.测试结果表明:所用的混凝土在初凝以前的凝缩速度最快,凝缩超过700×10-6.随着混凝土的凝结,混凝土结构形成,凝缩的速度开始减慢;在初凝与终凝之间自干燥收缩发展较快.随着混凝土终疑,图7　采用自行设计系统所测试的一组混凝土的早期自收缩Fig.7　Autogenous shrinkage of concrete mixture before 1d with the measuring system designed by the authors88建　筑　材　料　学　报第8卷　结构进一步增强,自干燥收缩的速度减缓.A 和B 试件所测试出来的混凝土早期自收缩变化规律与大小相当吻合,这表明该测试方法具有很好的重复性和可靠性.3　结论本文在总结现有的国内外自收缩的定义及测试方法的基础上,提出了自己的观点,并开发了一种新的自收缩测试方法.与已有的定义及测试方法相比较,本文主要具有以下特点:1.明确了自干燥收缩与自收缩定义的区别与联系.自干燥收缩是由自干燥而引起的收缩,是在混凝土结构形成以后才表现出来的;而自收缩则从混凝土成型以后即便开始.2.明确了自收缩(表观体积的减小)与化学减缩(绝对体积的减小)定义的区别与联系.混凝土结构形成以前的自收缩可以近似于化学减缩,而混凝土结构形成以后的自收缩要远小于化学减缩.3.自收缩以及自干燥收缩均不包括因水化引起自身温度变化而产生的变形.4.侧模约束及重力对早期自干燥收缩的影响不容忽视.5.采用的高分子增稠剂可以在基本不影响混凝土流变性的前提下,减小甚至消除泌水,并且在一定掺量范围内对后期自收缩的测试结果基本没有影响.6.根据混凝土的自收缩发展规律,可以分阶段测量:采用立式测量方式和非接触传感器可使凝缩测试初始时间提早到浇筑成型后即开始;采用横向测长方式和非接触传感器可测试1d 以前的自干燥收缩;采用立式千分表可测试1d 以后的长龄期自收缩.自行设计的早期自收缩测试系统可有效避免模具的约束及外界震动的干扰,测试过程中毋须拆模及搬动试件,并实现了数据的自动化采集及分析.该系统的试验结果具有很好的重现性,且测试结果与定义相一致.参考文献:[1]　H O LLAND T e of silica 2fume concrete to repair abrasion 2erosion damage on the K izna Dam S tilling Basin[A].Proceedings of the Sec 2ond International C on ference on Fly Ash ,S ilica Fume ,S lag and Natural P ozz olans in C oncrete (SP -91)[C].Detroit :American C oncrete Institute ,1986.841-863.[2]　BAROG HE L 2BOUNY V ,A l ¨tcin P C.Preface[A].International RI 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混凝土干燥收缩检测报告1. 引言1.1 背景介绍混凝土是一种常用的建筑材料，具有强度高、耐久性好等特点，在建筑工程中广泛应用。

在混凝土硬化过程中，由于水分的蒸发和混凝土内部结构的变化，会导致混凝土产生干燥收缩现象。

干燥收缩会造成混凝土表面裂缝、变形等问题，甚至对整体结构的稳定性产生影响，因此对混凝土干燥收缩进行检测和控制至关重要。

目前，对混凝土干燥收缩的检测方法主要包括应变法、声发射法、水分损失法等多种技术手段。

通过对混凝土干燥收缩的监测和分析，可以及时发现问题并采取相应的措施加以解决，保证建筑结构的安全性和稳定性。

本报告旨在介绍混凝土干燥收缩的原理、检测方法以及实验结果分析，探讨可能的影响因素并提出解决方案。

通过对混凝土干燥收缩的研究，为建筑工程领域的相关实践提供参考和指导，推动混凝土干燥收缩检测技术的发展与应用。

1.2 研究目的混凝土作为建筑材料中的重要组成部分，在施工过程中往往会发生干燥收缩现象。

这种现象会对混凝土结构的性能和使用寿命产生重要影响，因此对混凝土干燥收缩进行有效的检测和控制具有重要意义。

本研究的目的在于探究混凝土干燥收缩的检测方法及其实验结果，深入分析可能的影响因素，并提出相应的解决方案。

通过对混凝土干燥收缩的深入研究，可以为建筑工程实践提供理论指导和技术支持，保证混凝土结构的安全可靠，提高其使用寿命，同时也为混凝土材料的技术改进和绿色建筑提供借鉴和参考。

在进行混凝土干燥收缩检测方面，通过本研究的成果，可以为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供实用的工具和方法，促进混凝土科技创新和发展，推动建筑工程领域的健康发展和可持续发展。

2. 正文2.1 混凝土干燥收缩的原理混凝土干燥收缩是指混凝土在施工后由于水分的蒸发而产生的体积变化。

其主要原因是水分从混凝土中挥发出去，导致混凝土中水泥胶体颗粒之间的距离缩短，从而引起体积收缩。

混凝土干燥收缩是混凝土施工中常见的问题，如果不及时处理，可能会导致混凝土结构的开裂和变形。

《国内外混凝土应用技术的比较研究》混凝土作为一种广泛应用于建筑、基础设施建设等领域的重要材料，其应用技术的发展水平直接关系到工程的质量、性能和可持续性。

本文将对国内外混凝土应用技术进行深入比较研究，旨在揭示各自的特点、优势和差距，为我国混凝土应用技术的提升和发展提供有益的参考和借鉴。

一、国内外混凝土原材料的差异在混凝土原材料方面，国内外存在一定的差异。

国内混凝土原材料的选择相对较为传统和稳定。

常用的水泥品种主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等，其质量和性能基本能够满足工程需求。

骨料方面，主要采用天然砂和碎石，经过严格的筛选和级配控制，以保证混凝土的强度和工作性能。

外加剂的应用也较为广泛，常见的有减水剂、引气剂、缓凝剂等，用于改善混凝土的和易性、流动性、耐久性等性能。

然而，与国内相比，国外在混凝土原材料的选择上更加注重创新性和多元化。

一些发达国家研发出了高性能水泥，如快硬水泥、低热水泥等，能够适应特殊工程环境和要求。

在骨料方面，广泛采用机制砂、再生骨料等，不仅减少了对天然资源的依赖，还提高了资源的利用率和可持续性。

国外对外加剂的研发和应用更加深入，开发出了许多具有特殊功能的外加剂，如高性能减水剂能够显著降低混凝土的用水量，提高混凝土的强度和耐久性；抗裂外加剂能够有效抑制混凝土的开裂等。

二、混凝土配合比设计的差异混凝土配合比设计是确保混凝土性能的关键环节，国内外在这方面也存在一定的差异。

国内混凝土配合比设计通常遵循相关的规范和标准，根据工程的要求和原材料的性能进行计算和调整。

设计过程中注重强度的保证，同时考虑混凝土的工作性能和耐久性。

在配合比优化方面，主要通过经验调整和试配试验来逐步改进，缺乏系统的理论指导和先进的设计方法。

相比之下，国外在混凝土配合比设计方面更加注重科学性和先进性。

采用了先进的计算模型和模拟技术，如有限元分析、离散元分析等，能够更准确地预测混凝土的性能和变形情况。

国外注重混凝土配合比的个性化设计，根据不同的工程需求、环境条件和材料特性，进行针对性的配合比设计，以实现最佳的性能组合。

0引言超高性能混凝土（UHPC ）是具有高强度、高韧性和高耐久性能的水泥基复合材料［1］，广泛应用于大跨径桥梁、超高层建筑等领域［2-3］。

相较于常规混凝土结构，UHPC 在同等承载力条件下的重量仅为普通混凝土的1/3或1/2，因此特别适用于恶劣条件下的桥梁建设。

对于高交通量地区的桥梁建设，UHPC 是理想的选择，因为它可以提供更长的跨度、更强的承载力，并且具有较低的修复需求［4］。

此外在实际生产中，UHPC 可以制造更多的细长结构，增加高层建筑的可用楼层空间，从而降低总体成本［5-6］。

尽管UHPC 具有卓越的力学性能和耐久性，但其收缩率显著大于普通混凝土，导致UHPC 开裂风险更高［4，6］。

UHPC 试件普遍存在高收缩现象，增大了开裂和劣化的风险，也影响了UHPC 的适用性、耐久性和美观性。

在收缩发展过程中，试样的早期收缩显著。

早期收缩不仅会对UHPC 构件尺寸稳定性造成影响，而且可能导致微裂缝的产生。

随着混凝土老化，这些微裂缝可能会增大UHPC 结构对物质渗透的脆弱性，从而导致其进一步劣化。

混凝土收缩是一个长期发生的过程，会对建筑结构的安全性和耐久性产生严重影响［2］。

研究UHPC 收缩特性，降低收缩是促进UHPC 应用的关键工作之一，也是研究热点。

本文对UHPC 收缩性能研究进行综述，从收缩机理和发展规律出发，分析材料组分与养护制度对收缩的影响，并介绍降低收缩的措施，以期为UHPC 的发展提供参考。

1UHPC 收缩特性1.1收缩机理混凝土的收缩主要是由自收缩和干燥收缩2个部分组成。

其中，自收缩是混凝土自身引起的体积变化，与外界因素无关，主要包括化学收缩和自干燥收缩。

化学收缩是水泥发生水化反应引起的体积减小，自干燥收缩是由于混凝土进行水化反应后，UHPC 内部的自由水含量减少导致孔隙毛细管负压增大，进而使体积减小［1-2］。

干燥收缩是当外部相对湿度低于UHPC 内部相对湿度时，UHPC 内部的自由水迁移到外部，从而产生毛细管负压，导致体积减小［2，7］。

国内外自密实高性能混凝土研究及应用现状一、内容概览随着全球经济的快速发展和城市化进程的加快，建筑工程的需求日益增长。

为了满足这一需求，建筑材料的研发和应用不断取得突破。

自密实高性能混凝土(Selfcompacting Highperformance Concrete,简称SCA)作为一种新型建筑材料，因其具有高强度、高耐久性、高抗渗性、高工作性能以及节能环保等特点，近年来在国内外得到了广泛关注和研究。

本文将对国内外自密实高性能混凝土的研究及应用现状进行概述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

首先本文将介绍自密实高性能混凝土的基本概念、原理及其主要性能特点。

其次通过对国内外自密实高性能混凝土的研究进展进行梳理，分析其在工程应用中的优势和不足。

然后结合实际工程案例，探讨自密实高性能混凝土在不同结构类型中的应用效果。

对自密实高性能混凝土在未来的发展趋势和研究方向进行展望。

1. 研究背景与意义随着社会经济的快速发展，建筑工程在各个领域的应用越来越广泛。

自密实混凝土作为一种新型建筑材料，具有较高的强度、耐久性和抗渗性能，能够满足建筑结构对材料性能的高要求。

然而目前国内外自密实混凝土的研究和应用仍存在一定的局限性，主要表现在自密实混凝土的强度、耐久性和抗渗性能等方面尚不能完全满足工程实际需求。

因此深入研究国内外自密实高性能混凝土的制备工艺、性能优化及其在工程中的应用现状具有重要的理论意义和现实意义。

首先研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的抗震性能。

自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构，具有良好的隔震作用，能够有效减小地震波在结构中的传播，从而提高结构的抗震性能。

其次研究国内外自密实高性能混凝土有助于降低建筑结构的能耗。

自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构，具有良好的保温隔热性能，能够有效减少热量的传递，降低建筑结构的能耗。

再次研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的使用寿命。

２ ３ 养护 条件 ．
干燥 条 件 ： 度 ２ 温 ０±３Ｃ ， 对 湿 度 ４ ＂ 相 ０％ 以 下 ； 标 准条 件 ： 度 ２ 温 ０±３Ｃ ， 对 湿 度 ６ ＂ 相 ０％ ±５％ 。 其 中 ， 燥 条 件 的 实 现 方 式 为 单 独 养 护 室 内 放 干 置 有 机 硅 干 燥 剂 及 生 石 灰 吸 潮 ， 日二 次 测 量 温 度 每 及 湿 度 ， 保 养 护 条 件 不 变 ； 准 条 件 的 实 现 方 式 为 确 标 标 准 养 护 室 自动 控 制 温 、 度 。 湿 ２． 试 验 结 果 图 示 ４
高其 抗冻融耐久性非常有效 的手段 ， 而引气必然 也影 响到混凝 土的力学 和 变形性 能。本 文通过 一系列 然
试验研究分析了不 同强度 等级 的混凝土 ， 不同的温湿状态下 ， 在 含气量对混凝 土 的早 期和长期 收缩 变形性
能的影响规律 ， 从而 为设 计具备高抗冻融和低 收缩性 能的混凝土提供依 据。
６ 、 ０ ｄ １ ０ ｄ １ ０ｄ １ ０ ｄ ２ ０ ｄ ２ ０ ｄ的 收 缩 值 。 ０ ｄ ９ 、２ 、 ５ 、 ８ 、 １ 、 ４
１ 试 验方 案设计
由 于 混 凝 土 是 一 个 复 杂 的 多 相 复 合 体 系 ， 以 所 产 生 了各 种 不 同 类 型 的 收 缩 ， 各 种 收 缩 是 由 各 种 而 环 境 因 素 与 混 凝 土 的各 种 内 在 因 素 相 互 作 用 而 产 生 的 。影 响 混 凝 土 收 缩 的 因 素 主 要 有 以下 几 种 ： （） 泥 品种 ； １水 （） 物掺 料种 类 ； ２矿 （） 料 品种 ； ３骨 （） 凝土 的配 合 比； ４混 （） 加剂 种类 ； ５外 （ ） 他 因 素 的 影 响 （ 它 因 素 对 混 凝 土 收 缩 的 ６其 其 影 响主要 包括环 境 温 度 和湿 度 、 护 条 件 、 期 、 养 龄 结 构 特 征 等 ） 。 因 影 响 混 凝 －＿ 缩 的 因 素 众 多 ， 分 别 测 试 各 ｔ＠ － 如 因素 的 影 响作 用 试 验 量 巨 大 ， 了 有 针 对 性 的 测 试 为 高性 能混凝 土 的干缩 性 能 ， 过 大量 的配合 比试验 ， 通 最终 确定试 验方 案如 下 。 （ ） 材料 （ 掺 合料 及外 加 剂 ） 质不 变 ； １原 含 品 （ ） 过 固定 其 他 影 响 因 素 ， 纯 变 化 某 一 影 响 ２通 单 因素来 调整 配合 比； （） 测试 温 度 、 度 对混凝 土收缩 的影 响 。 ３只 湿

收 的水分 ， 随着混 凝 土表 面水 分 的蒸 发 ，会从 骨料 向水 泥 石迁移 ，返还 部 分 的水分 给水 泥浆 体 ， 以供水 泥颗 粒进 一 步 的水化 。 因此 ，预湿 的 陶粒 作 为在 混凝 土 内部 的水 分储 备 ，在 一段 时间 内能 自动 补绘 水 泥水化 用 水 ，起 到 了内养护 的作 用 ，对 高 强混凝 土 早期 。 同时 ，武 汉 理 工大 学 的胡曙 光 等 ，研 究 了高吸 水 性树 脂 （ Ａ ）的掺 ＳＰ
量 、引入 水量 对不 同水 胶 比混 凝土 自收 缩 与强 度 的影响 规律 。结 果 表明 ，
将 不 超过 胶凝 材料 总 重量０ ５ ［】 Ａ 预吸 水后 掺 入混凝 ± 中 ，可显 著减 ．％５ 的Ｓ Ｐ 小 混凝 土的 自收 缩，且 抗压 强度 损失较 小 分析 认为 ，顸吸 水ＳＰ 粒引入 Ａ颗 低 水 胶 比混凝 土 中 ，可 有 效对 混凝 土 内部进 行湿 养 护 ，延缓 混凝 土 内部相 对 湿度 的 下 降速度 ，对 水泥 浆 体起 到湿 度补 偿 的作 用 ，缓解 由于 水泥 水化 导 致 的白干燥 现象 ，并 减小 由此产 生的 自收缩 。但 当Ｓ Ｐ 量大 于胶 凝材料 Ａ掺
【 技术研发 】
麓曩
浅 谈 高 强 混 凝 土 的 自收 缩 机 理 及 国 内外 研 究进 展
王松林ห้องสมุดไป่ตู้
（ 中南大学 土木建筑 学院
张
箭
４０７ ） １０ ５
湖南 长沙
摘
要 ： 阐述高强 混凝土 自收缩 的形成 机理 ，综述 国内外抑制 高强混凝土 自收 缩的研究进展 ，同时提 出采 用聚合物一 米矿 粉复合材料 ，增强对高强 混凝土 的 纳
美 国佐 治亚理 工 学院 的ＮＡ Ｊｈｎ ｅ 教授采 用他 的 新测试 方法 研 究离 ．．ｏ ａｓ ｎ 吸水 收性 材 料 ，例如 超 吸水性 楗 脂 、木源 性纤 维和 粉 末对 混凝 ±初 期反 应

１ 研 究 方 法
在混 凝 土 浇 筑 后 的早 期 ， 塑性 收缩 、 降 收 缩 温
和 化 学 收 缩 占有 相 当 大 比 例 。 塑 性 收 缩 的 产 生 是 由
于 空气 中的 湿度 小 于混 凝 土 表 面湿 度 ， 分 迅 速 由 水 表 面 向空 气 中蒸 发 而 引 发 混 凝 土 体 积 变 小 产 生 收 缩， 主要 发生 在 混凝 土 表 面 。高 温 日晒 、 吹 ， 风 以及
２ １ 年 第 ３期 ０ １
３月

混 凝 土 与 水 泥 制 品
ＣＨ Ｉ ＮＡ Ｃ０ＮＣＲＥＴＥ ＡＮＤ ＣＥＭ ＥＮＴ
２ ０１ Ｎｏ １ ３
Ｍａｃ ｒｈ
模 拟 夏 季 施 工 环 境 下 混凝 土 早期 收 缩试 验 研 究
高 育 欣 ， 晓欢 ， 志 强 ， 海 泳 ， 新 博 李 周 吴 殷
关 键 词 ： 拟 环 境 ； 丙 烯 纤 维 ； 胀 剂 ； 缩 性 能 模 聚 膨 收
Ａ ｂｓｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｔｈｅ ｈｉｈ ｔ ｍｐｅ ａｕ ｅ ｎ ｎｄ—ｂ ｗｎ ｎ ｉｏ ｇ ｅ ｒ ｔｒ ａ ｄ ｗｉ ｈ） ｅ ｖｒ ｎｍｅｎ ｆｅｏ ｅ ｅｅ ｏ ｔｕｃｉｎ ｎ ｕｍｍｅ ｓ ｉ ｌ ｔｄ．Ｉ ｔｏ ｎ ｒ ｔ ｃ ｎｓｒ ｔｏ ｉ ｓ ｒ ｉ ｓｍｕ ａｅ ｎ ｔ ｓ ｓｍｕｌｔ ｄ ｅ ｖ ｒ ｍｎｅ ｔ ｔ ｅ ｅ ｔ ｆｔ ｎｄ ｆｃ ｉｇ ｍ ｅ ｕ ｅ ｎｄ ｔ ｅ ｎ ｆｓ ｅ ｉｌ ｈｉ ｉ ａ ｅ ｎ ｉｏ ｎ ．ｈｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｗｏ ｋｉ ｓ ｏ ｕｒｎ ａｓ ｒ ｓ ａ ｈｒ ｅ ｋｉｄｓ ｏ ｐ ｃａ ｍａｅ ｉｌ ｉ ｈ ｅ ｒｙ ｔｒａｓ ｏｌ ｅ ａｌ ｔ ｓ ｉ ａ ｅ ｒ ｐ ｒｉｓ ｏ ｏ ｃ ｅｅ ａ ｅ ｓｕｄｅ ｈｒｎｋ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｃ ｎ ｒ ｔ ｒ ｔ ｉｄ．Ｔｈ ｏ ｇ ｏ ｂ ｎ ｄ ａ ｄｉ ｌｐ ｏ ｌｎｅ ｆｂ ｒ ｎ ｅ ｐａ ｓｏ ｇ ｎ ｎ ｃ — ｒ ｕ ｈ ｃ ｍ ｉ ｅ ｄ ｎｇ ｐｏｙ ｒ ｐｙｅ ｉｅ ｓ ａ ｄ ｘ ｎ ｉｎ ａ ｅ ｔｉ ｏｎ ｃ ｅｅ． ｎ ｆｃ ｎｃ ｅｅ ｒ ｔ ａ ｋｉｄ ｏ ｏ ｒｔ ｗｈｉｈ ｉ ｈ ｓ ｎ ｎ—ｓ ｉ ａ ｅ ｉ ｈｉ ｉ ｕａ ｅ ｎ ｉｏ ｍｅｎ ｔ ｎ ａ ｓ ｉ ｖ ｌｐｅ ｃ ｓ ａ ｎｏ ｔ ｏ ｈｒｎｋ ｇ ｎ ｔ ｓ ｓｍ ｌｔ ｄ ｅ ｖ ｒ ｎ ｔｗｉｈｉ １ ｄ ｙ ｓｄｅ ｅｏ ｄ．Ａｎ ０ ｄ ｓ ｃｆｃ ｃ ｒｎ ａ ｕ ｅ ｆｃ ｎ 。 ｔ ｏ ｔｕ ｔｏ ｎ ｓｌｌ ｅ ｒ ｒ ｐｏ ｅ ｐｅ ｉ ｕ ｉ ｇ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ｏ ￣ ｅ ｅ ｃ ｎｓｒ ｃ ｉｎ ｉ ｌ ｌ ｒａ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ． ｉ ｒ ｒｎｌ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙ ｗ ｒ ：Ｓｉ ｕ ａｉ ｎ ｉｏ ｍ ｅ ； ｌｐｒ ｐ ｌ ｅ ｆｂ ｒ； ｎｃ ｅｅ ｅ ｐ ｎｓｏ ｇ ｎ ； ｒｎｋ ｇ ｏ ｅ ｔｅ ｍ ｌｔｏｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎｔ Ｐｏｙ ｏ ｙｅｎ ｅ Ｃｏ ｒｔ ｘ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｔ Ｓｈ ｉ ｉ ａ ｅ ｐｒ ｐ ｒｉｓ

混凝土收缩试验记录1.试验目的：本次试验旨在研究混凝土在干燥环境中的收缩性能，以评估混凝土的收缩性及其对结构的影响。

2.试验原理：混凝土在干燥过程中，水分会逐渐蒸发，使混凝土内部的体积缩小，从而产生收缩变形。

本试验采用线性膨胀计测量混凝土的收缩量，并通过温湿度控制装置模拟不同条件的干燥过程。

3.试验设备：（1）混凝土试样：选取三块尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土试样。

（2）线性膨胀计：用于测量混凝土的收缩量。

（3）温湿度控制装置：用于控制试验环境的温度和湿度。

4.试验步骤：（1）预处理：将混凝土试样浸泡在一槽水中，保持水中至少24小时。

（2）干燥状态：将试样从水槽中取出，用纸巾吸去表面多余的水分，然后放置在试验室中自由干燥，直到试样表面干燥。

（3）线性膨胀计安装：在试样上划定两个相对平行的参考线，然后将膨胀计固定在参考线上，并将膨胀计与数据采集系统连接。

（4）试验环境控制：将试验室温度和湿度调至所需的条件，并将试样放置在试验室中心位置。

（5）数据采集：启动数据采集系统，记录试样收缩量的变化，并定时采集数据。

（6）试验结束：待试样收缩量趋于稳定后，结束试验，并将数据保存。

5.试验结果：（1）混凝土试样在不同干燥条件下的收缩量随时间的变化曲线。

（2）混凝土试样在干燥过程中的收缩率计算结果。

6.试验分析：通过对试验结果的分析，可以得出混凝土在干燥环境中的收缩性能及其对结构的影响。

进一步研究混凝土的收缩行为，可以为混凝土结构设计和施工提供参考。

7.结论：（1）混凝土在干燥环境中会产生收缩变形，收缩量随时间逐渐减小，最终趋于稳定。

（2）混凝土的收缩性能对结构具有一定的影响，需要在设计和施工过程中进行充分考虑。

（3）进一步研究混凝土的收缩性能可以为优化混凝土结构设计和施工提供参考。

8.不足之处：（1）本试验仅选取了三块试样进行测试，样本数量较少，可靠性有待提高。

（2）试验条件的控制可能会对试验结果产生一定影响，需要更加严密的控制试验环境。

超高性能混凝土收缩特性研究现状摘要：超高性能混凝土(UHPC)在设计师采用低水胶比和高胶凝材料用量，在早期表现出较高的收缩。

高收缩率会导致混凝土存在较高的开裂风险，最终使混凝土的性能劣化。

根据UHPC收缩的抑制机理，对控制水化反应、掺入内养护材料、增加内部约束三种减小UHPC收缩方式进行了综述。

结果表明，内养护对UHPC收缩的抑制效果最好。

关键词：UHPC；水化反应；内养护；内部约束引言超高性能混凝土(UHPC)是一种新型复合材料，主要由硅酸盐水泥、密实掺合料（硅灰、石英粉等）、次第水化掺合料（粉煤灰、矿渣等）、外加剂（减水剂、膨胀剂等）、细骨料、水和纤维等组成。

UHPC设计遵循减少孔隙率、改善微观结构、增强均匀性和增加韧性四个理论原则[1]。

UHPC相较传统混凝土，水胶比低（约0.2）、胶凝材料用量大（600～1000kg/m3）、集料以细集料为主，同时掺有纤维，这使得UHPC的力学和耐久性较传统混凝土极大地提高，在特殊结构中广泛使用。

1 早期水化反应的控制对UHPC，硅灰可与水化产物发生充分的二次水化反应，可极大地增强UHPC 的各项性能，但硅灰的加入会导致UHPC早期收缩增加所以通过控制水化反应进程减小UHPC的收缩主要考虑使用其他辅助胶凝材料（SCMs）替代部分水泥或硅灰。

在UHPC中使用其他SCMs(粉煤灰、磨碎的高炉炉渣、稻壳灰等)和惰性材料通常是由于成本和长期性能的改善。

SCMs的形态特征可能影响UHPC的自收缩发展，例如，粉煤灰表面光滑，表面积较小，容易引起截留水的释放，从而降低内部相对湿度的快速下降，特别是对于w/b较低的基体，偏高岭土的层状结构使其具有较强的吸水能力。

这可能导致UHPC胶凝组分的水化反应延迟和内养护效果，导致较低的自收缩。

Staquet等人[2]使用偏高岭土替代67%的硅灰，并观察到UHPC的6 d自收缩减少了约50%。

韩松等[3]-[4]使用粉煤灰替代昂贵的硅灰(质量替代率分别为 25%、50%、75%) 可减小收缩，特别是早期收缩；涂亚秋等[5]研究掺粉煤灰 UHPC 长期收缩发展规律，呈现前期快速增长(0～7 d) 、中期相对稳定(28～60 d) 、后期缓慢回胀( 60～180 d) 的趋势。