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    混凝土濕度及混凝土內部水份的遷移

    2019-7-2 10:08| 發布者:admin| 查看:438| 評論:0

    摘要:并不是說完美的濕養護就好,而是讓混凝土內部的相對濕度處于一個相對較高的值是比較合適的?;炷羶炔坎灰颂嵯鄬穸?!完美濕養護是控制混凝土毛細孔水份快速蒸發,即控制早期毛細孔因水份蒸發引起的孔徑收縮。從而 ...

    并不是說完美的濕養護就好,而是讓混凝土內部的相對濕度處于一個相對較高的值是比較合適的?;炷羶炔坎灰颂嵯鄬穸?!

    完美濕養護是控制混凝土毛細孔水份快速蒸發,即控制早期毛細孔因水份蒸發引起的孔徑收縮。從而控制混凝土因孔徑收縮產生的裂縫。

    養護窯中存在濕度梯度?;炷林胁淮嬖??;炷林写嬖诤侍荻?。如果那本書那樣寫,個人認為作者概念有誤。

    濕度:表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少,則空氣越干燥;水汽越多,則空氣越潮濕??諝獾母蓾癯潭冉凶觥皾穸取?。在此意義下,常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示;若表示在濕蒸汽中水蒸氣的重量占蒸汽總重量(體積)的百分比,則稱之為蒸汽的濕度。人體感覺舒適的濕度是:相對濕度低于70%。

    1.空氣內含水分的多少,分為絕對濕度、相對濕度等。

    2.泛指某些物質中所含水分的多少:土壤~。

    絕對濕度是指一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質量,一般其單位是克/立方米。

    相對濕度:空氣中相同溫度下的水蒸氣分壓/水蒸氣飽和蒸氣壓。

    土壤學中常用濕度或濕度梯度。

    混凝土學中也有用濕度和相對濕度以及濕度梯度的。究其原因,可能是翻譯moisture的問題。

    moisture可以翻譯為濕度或含水、含水率等。


    在接近干燥的土壤中,實際是體系內空氣為連續相,粘土或沙粒為分散相。水分在粘土顆粒膠團表面吸附或可以以濕空氣形態存在。故常用濕度或濕度梯度。而混凝土中的結構與粘土不同。水分在毛細孔中凝膠孔中或更小的孔中凝聚。而這情況與土壤含水不一樣。故本人認為,在新近澆筑的混凝土以及養護過程的混凝土中,使用含水率或含水率梯度更為合適。盡管原混凝土工藝學或熱工學介紹養護、蒸汽養護、蒸壓養護中曾用過混凝土內部的濕度梯度。


    混凝土濕度及混凝土內部水份的遷移

    姜正平教授:

    溫度梯度易產生破壞應力,濕度梯度也能夠產生破壞應力的。

    工程上的墻、柱等現澆構件養護時,常常高度方向上的干濕度差別很大。

    澆水養護往往澆一次,覆蓋后,水往地處流,高度方向上就有明顯的濕度差。

    關于混凝土蒸汽養護的熱工課程有混凝土內部溫度、濕度梯度造成破壞應力的問題。

    同一塊混凝土各部位干濕不一致時,就有濕度梯度,水份就有一個遷移動力,當這個力差別較大時,就促進開裂!

    各部位含水率不一樣,混凝土內部就會產生不同的濕度遷移梯度!這個與篜養的濕度梯度一樣。

    凍漲壓力也是結冰導致的水份遷移,也產生開裂應力。

    要懂混凝土內部水份的遷移。


    混凝土濕度及混凝土內部水份的遷移

    與大氣中完全不是一會事!大氣中沒有很大阻力,也建不起破壞應力。

    濕度是指混凝土內部毛細孔中的濕度。各部位均飽水,濕度均為100%,就不會產生濕度梯度。但到工地上看看的混凝土養護,濕一塊、干一塊很常見。干濕交界處,混凝土內部(毛細孔)濕度梯度是很大的,開裂也可能會因此發生。

    飽水的毛細孔(水滿無彎液面)收縮壓力為0,水往濕度低的毛細孔遷移,產生兩個破壞力:遷移動壓力和彎液面導致的毛細孔收縮壓力。

    毛細孔內的濕度(細觀)與含水率(宏觀)有關,但不是同一個概念!

    早齡期混凝土內部濕度發展特征

    齡期混凝土內水分含量是監控混凝土結構開裂的重要參數之一,隨澆筑齡期的增長,混凝土內濕度逐漸降低。濕度隨齡期的發展規律可描述為早期的水汽飽和期 (階段 I,相對濕度 100% ) 及隨后的濕度逐漸減小期(階段 II, 相對濕度< 100% )。

    階段 I 的長短及階段 II 中濕度降低的幅度與混凝土水灰比及所在位置有關。早齡期混凝土內水分含量沿高度分布不均,存在明顯的濕度梯度混凝土孔隙中的水分含量是混凝土老化的重要參數,內部水分的變化不僅會導致質量的改變及體積變形,而且當環境相對濕度低于混凝土內部相對濕度時,混凝土內部的水分由于擴散到空氣中而損失,還會發生收縮。

    另外水泥水化也會引起混凝土內部水分含量的變化而引發體積收縮,通常稱為自收縮。當混凝土處于自由狀態時,混凝土的收縮不會導致什么不良后果,但實際上混凝土結構由于基礎、鋼筋或相鄰部分的牽制而處于不同程度的約束狀態,混凝土收縮會受到約束而產生拉應力,容易引起混凝土結構開裂。

    作為影響混凝土收縮程度的主要因素,混凝土結構內部的水分含量及其分布研究,尤其是早齡期混凝土,對于計算收縮引起的應力具有理論與實踐意義。有關混凝土在使用環境中的水分含量變化的研究文獻很少,A ndrade 等測量了室外環境中的成熟混凝土內部相對濕度和溫度的變化,Parrott和N ilsson等對于暴露在自然環境中或海水中的混凝土試件內部的相對濕度進行試驗檢測,上述試驗中所采用的混凝土試件是成熟混凝土,然而現代混凝土結構開裂大多發生在早期,因此早齡期混凝土內部水分含量的變化對于監控混凝土結構開裂具有更重要意義。

    一般室內環境條件下,混凝土試件內部相對濕度的發展規律。相對濕度從混凝土開始澆筑即開始測量并持續28d,混凝土內部早期相對濕度的變化受水灰比影響顯著?;炷羶炔肯鄬穸入S齡期發展的基本規律為由飽和狀態逐步降低,降低速率受混凝土強度的影響顯著。

    混凝土內部水分遷移過程與收縮變形機理

    收縮變形是影響混凝土結構長期服役性能的重要因素之一,有關收縮變形的研究已取得了較為豐富的成果,但是,目前缺乏準確、可靠的混凝土內部濕度實時監測方法,而且對混凝土收縮變形機理的認識仍待進一步明確。

    一般認為由于水分遷移引起的濕度梯度是收縮變形的內在動力,在體表比等條件相同時,截面形狀的不同將直接影響到水分遷移及混凝土內部的濕度梯度,其收縮變形也有較大的差異。

    混凝土截面上濕度和溫度分布不均勻,越靠近表面,濕度和溫度越小,即混凝土不同深度處存在一定的濕度梯度和溫度梯度;此外,有效厚度一樣,截面形狀不同的各試件內部濕度與其對應的截面形狀影響系數具有一定的正相關關系,新定義的截面形狀影響系數Ks越大,截面上的相對濕度越大,水分遷移量越少,收縮變形越小。

    混凝土內部濕度與干縮變形關系

    現代混凝土中,由于收縮引起的開裂已經成為混凝土耐久性的重要影響因素,而收縮引起的開裂又以干燥收縮引起的開裂最為常見也最為重要。在真實狀況中,特別是尺寸較大的混凝土結構,其整體的干燥收縮并不均勻,隨位置的不同存在著一定的干燥收縮梯度,這種收縮梯度會引起混凝土結構的自應力,加速混凝土的開裂,造成耐久性的降低。引起干燥收縮最重要的原因是混凝土自身各個位置相對濕度的變化。

    在單面干燥情況下,混凝土試件的干燥過程包括兩個方面:水分的散失和自身水化反應的消耗。這就造成混凝土試件隨齡期的增長,整體濕度呈下降趨勢,內層相對濕度下降幅度小,外層相對濕度下降幅度大?;炷恋膹姸鹊燃?、粉煤灰和環境濕度對混凝土內部相對濕度均有不同程度的影響。強度等級低、粉煤灰的適量摻入、環境濕度高的混凝土,其濕度梯度變化較小,試件的整體相對濕度越高。

    試驗表明:混凝土的強度等級、粉煤灰和環境濕度對干燥收縮影響顯著,強度等級低、粉煤灰的適量摻入、環境濕度高的混凝土,其干燥收縮較小,形成的25mm與200mm位置處干燥收縮率的差值也較小?;炷恋南鄬穸葘Ω稍锸湛s有著顯著影響,兩者之間呈現良好的線性關系,可通過回歸方程的分析,得到干燥收縮對相對濕度的敏感性,和具有借鑒意義的最終收縮率值。


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