外部荷載對混凝土內(nèi)部相對濕度的影響

1、外部荷載對混凝土內(nèi)部相對濕度的影響關(guān)鍵詞:（A） 濕度(B) 微觀結(jié)構(gòu) 蠕變 (C)彈性模量 (C)水份 力學(xué)耦合 (C)在結(jié)果建模中不飽和混凝土、 外部負載對內(nèi)部相對濕度的影響（RH） 通常被忽視。在這項研究，我們提出了實驗測量的 RH 低的 W/C砂漿單軸壓縮加載過程中的變化。我們注意到幾乎 2 %RH 內(nèi)瞬時 RH 上升密封砂漿試件在加載應(yīng)力強度比率為 30%。最初的 RH 增加進一步恢復(fù)該示例同時處于恒負載。卸貨時，瞬時 RH 減少大約同一數(shù)量級的發(fā)生。這些結(jié)果證實水份 力學(xué)耦合是相關(guān)的了解混凝土的變形，既準立即可能還體積蠕變和干燥蠕變。觀察到的耦合支持當(dāng)?shù)氐乃俜峙鋸某兄厮畬拥睦碚撚?/p>

2、于應(yīng)用壓應(yīng)力較大孔隙對地區(qū)受阻的吸附。1.導(dǎo)言由于混凝土，在尺度的異構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)跨越多個數(shù)量級和復(fù)雜的機制由于其固有的反應(yīng)性的混凝土中發(fā)生和與環(huán)境 (例如烘干，入口流體的相互作用和離子），它仍然是極具挑戰(zhàn)性打造精神不健全，具體行為的定量模型?；炷潦菬o功多孔身體由不同的階段組成： 固體 (例如聚集體，未水化水泥水化的產(chǎn)品），液體 （孔隙溶液或液體穿透從外面） 和氣體 （水蒸氣和空氣）?；炷列袨榻?jīng)常模仿 poromechanics 1 的范圍 考慮到上文所述的復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)一些化學(xué)物理現(xiàn)象作用在不同尺度的需要為精確地描述混凝土的性能考慮。一位將軍經(jīng)常列入結(jié)果模型的方法，認為：(i) 化工 (主

3、要是水泥水化)、 (ii) 熱、 濕 (iii)(濕度) 和 (iv) 機械國家 1。聯(lián)軸器 (交叉影響)之間將假設(shè)這些國家需要。它公認的一個最貼切的聯(lián)軸器系統(tǒng)有必要了解混凝土的復(fù)雜行為，因此發(fā)展魯棒和真正的預(yù)測模型。只要能充分聯(lián)軸器將制訂 1，在實用建模應(yīng)用程序數(shù)目簡化通常被接受，導(dǎo)致所謂解耦那些被認為是弱 2 的聯(lián)軸器。 已應(yīng)用多孔材料，具有充分的耦合模型例如，土壤或木頭 3-7。在混凝土，普遍接受的耦合是化療 熱 濕之一，一般認為強 （例如見8)。 這就意味著這三個國家相互影響對方，導(dǎo)致混凝土強非線性的數(shù)學(xué)描述行為。經(jīng)常使用此系統(tǒng)的耦合簡化了成熟方法 9，框架也適用方便地納入結(jié)果的模型來

4、描述進化的混凝土性能，如 1。然而所示10，由于強烈的化療 熱 濕接頭 （請參見11），成熟方法不能直接應(yīng)用于一些現(xiàn)象，就像自干燥和自生變形10。 進一步建模時的簡化處理，例如，忽略化療 濕耦合 2 中，而它占的方法在 8,12,13 純經(jīng)驗的方法。 機械狀態(tài)往往被視為只有弱耦合與其他國家和因此耦合中大部分忽視模型，例如 2,14,15。因此，變形被認為是函數(shù)只有化療 熱 濕狀態(tài)，通過，例如，有效應(yīng)力原理 3,16 或經(jīng)驗公式來有關(guān) RH 收縮 15。同時，力學(xué)狀態(tài) （應(yīng)力或變形） 不飽和混凝土中假定沒有影響化療 熱 濕狀態(tài)的介質(zhì) 2。在某些型號混凝土，然而一直假定與力學(xué)狀態(tài)的弱耦合。例如，在

5、模型中由膾炙人口 et al.8,17固體骨架的變形被認為的連續(xù)性干燥的空氣和水的方程。這樣，考慮到運輸水或包含變形孔隙中的空氣骨架。 本文表明，水份 力學(xué)耦合混凝土不一定是弱耦合。相反地，它的影響很明顯在實驗中，而且他們可以提供新混凝土變形的機制的見解。的升值的力學(xué)狀態(tài)與其他的耦合關(guān)系各國可能對現(xiàn)代高性能混凝土特別有用（HPC） 細孔結(jié)構(gòu)。本文提出的分析基于考慮很久以前提出的權(quán)力 18,19。權(quán)力的建議混凝土的宏觀變形的部分原因是由于水分再分布之間的不同的孔隙尺寸時微觀結(jié)構(gòu)是打擾的機械或熱載荷作用下自由能量平衡。然而，這一假說的機械應(yīng)力造成水再分配和濕態(tài)產(chǎn)生變化永遠不會已經(jīng)通過實驗驗證。后來

6、，Baant et al.15排除，機械載荷可能造成相當(dāng)大的相對濕度 （RH） 的任何更改在毛孔 ；大多數(shù)研究人員通過這方法。 在本文中，我們提出我們最近的實驗研究表明清除機械荷載對混凝土內(nèi)部相對濕度的影響。在我們高性能測定實驗中，內(nèi)部相對濕度砂漿試件的 w/c 0.30 單軸壓縮條件下。相當(dāng)大的RH 的增長被加載，幾乎完全是在觀察在卸載的可逆。我們表明，這種水份 機械耦合能夠解釋的瞬時變形的相當(dāng)大一部分特別是靜態(tài)和動態(tài)之間的區(qū)別彈性性質(zhì)。觀察到的水份 力學(xué)耦合也可能在體積基本蠕變 （在密封條件下的蠕變） 發(fā)揮作用，在干燥蠕變。 2.物理模型的水份 力學(xué)耦合 由于極高的內(nèi)部表面硬化的水泥漿體(

7、最多幾個百 m2 每克 20），水，強烈吸附在表面的毛孔和凝聚于毛細孔，有重要影響的具體的行為，包括體積變化、最終力學(xué)性能及耐久性。重要性包含在宏觀的具體行為的毛孔中的水已經(jīng)涉及到權(quán)力和 Brownyard 已經(jīng)在20 世紀 40 年代 21。導(dǎo)致了對吸附等溫線的水泥漿體的研究一種分類的毛孔和類型的包含這些孔隙中的水那就是至今仍在使用當(dāng)今 20,22，即使各種修改的理論。根據(jù)權(quán)力，毛孔可以可分為凝膠孔隙，在納米范圍內(nèi)的水化產(chǎn)品，尤其是硅酸鈣 （C-S-H) 和毛細孔，在納米到微米范圍內(nèi)，最初在空間中發(fā)現(xiàn)占領(lǐng)的混合水。在微觀結(jié)構(gòu)的替代模式水泥凈漿及最近的模型的費爾德曼和盛瑞達 23詹寧斯 24，

8、孔隙大小分類是仍類似于建議最初的權(quán)力。 混凝土的變形和不同類型的毛孔里的臟水遷移之間的耦合的存在有人已經(jīng)通過18,19 20 世紀 60 年代的權(quán)力。在他的開創(chuàng)性工作，基于熱力學(xué)方面的考慮，權(quán)力建議那可逆蠕變和延遲的熱變形是因為水的運輸之間的不同的孔隙大小 (凝膠和毛細管毛孔) 在微觀水平和可能也之間的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀一級的環(huán)境。權(quán)力法18,19 簡圖顯示在圖 1 中。吸附在狹窄的水水化產(chǎn)物之間的空格在哪里完全吸附厚度（1 到大約 5 個水分子，根據(jù)平衡相對濕度18,25） 不能發(fā)展空間不足，將視所謂劈分分開，壓縮 stressthatpushes thesolids26 (第 1a seeFi

9、g) 的壓力。Thiswaterisinthermodynamicalequilibrium水吸附在自由吸附領(lǐng)域與冷凝毛細管水在給定的 RH （圖 1a 中的 RH1)。 當(dāng)外部的壓應(yīng)力是應(yīng)用 （圖 1b），固體框架壓縮和水榨出承重，阻礙了吸附領(lǐng)域 （在應(yīng)用應(yīng)力，預(yù)期的相反還給) 18,19。在 theadsorbed 中平衡水層是不安和自由能量之間的不平衡吸附的水層不同粗細的挑釁的運動水分子吸附層內(nèi) （表面擴散） 這兩個在微尺度 （凝膠孔隙與相鄰的大孔），大尺度，如果標本打開到干燥 18。權(quán)力也建議該吸附或里的流離失所者水冷凝大孔會導(dǎo)致內(nèi)部相對濕度增加 （RH2 N RH1 在圖 1b)，其

10、中，干燥，將最后降低重新建立平衡與周圍空氣 18。水從漸進的運動對大孔窄和由此產(chǎn)生的進步運動固體表面向?qū)Ψ教岢隽艘撠?zé)任體積基本蠕變 18,19。由于干燥的類比收縮 （而根據(jù)權(quán)力 18，引起的變化脫離壓力上去除水發(fā)生阻礙吸附領(lǐng)域降低 RH），權(quán)力創(chuàng)造了這個詞應(yīng)力誘導(dǎo)收縮率為相當(dāng)于體積蠕變 19。當(dāng)標本被卸載，水就會吸附回受阻的 adsorptionareas，leadingtoapartial 蠕變恢復(fù)。Inthisapproach，不可逆，便是蠕變的由于建設(shè)的新化學(xué)鍵跨越阻礙了的吸附差距過程中圖 1。從阻礙了的吸附領(lǐng)域成凝膠孔隙中的水重新分配的方案較大的凝膠孔隙或毛細管孔隙時的初始平衡狀態(tài)

11、(a) 感到不安(b) （見 18,19） 的載荷。M.Wyrzykowski，P.Lura / 水泥和混凝土研究 65 (2014 年) 58 63 59在荷載作用下的時間。后來，Baant 和同事們 27,28 擴展和精制權(quán)力與表面熱力學(xué)方法的想法支持所造成的水分再分布的主要論點外部應(yīng)用的機械應(yīng)力。Baant 推論運輸水凝膠對毛細孔應(yīng)力作用引起的可以達幾年甚至幾十年，蠕變變形 27 的特征時間。盡管 Baant 贊賞水份 機械作為他預(yù)期負責(zé)滯后變形耦合外加應(yīng)力對 RH 基于體積小的孔隙中無影響可以通過壓縮阻礙了的吸附提供的水的領(lǐng)域尊重多更大的體積較大的孔隙 27 即使水再分配機制被質(zhì)疑在進

12、一步工作 28，最近由 Tamtsia 和 Beaudoin 29，它仍然是應(yīng)該有助于蠕變在干燥 （所謂 Pickett 效應(yīng)30） 和濕狀態(tài)對蠕變的影響普遍同意在 31。此外，一些研究人員仍然聲稱水的再分配，甚至在當(dāng)?shù)氐囊?guī)模，可以負責(zé)短期蠕變32.我們還注意到水的再分配也可能伴隨替代蠕變機制，例如，描述由 C-S-H 滑動理論15 （見第 5.2 節(jié)）。 除了來自阻礙了的吸附區(qū)域水分再分布向毛細孔，水也可以加載從后分配對較大的毛細血管的小毛細血管。這種再分配之間毛細血管會造成相對濕度的增加，以及自毛細管半徑對半月板會增加。然而，內(nèi)部的水分遷移的影響毛細孔應(yīng)該是較低的重要性，因為該卷加載在改變

13、，并且相應(yīng)減少對孔隙度是可以忽略不計毛管孔隙的總體積相比還推斷在 15。如果在加載減容比作孔徑的大小得到分布與汞，例如 33，它是明確孔隙體積這種減少不會造成任何孔隙大小相當(dāng)大的變化，可以解釋測量相對濕度變化。 值得強調(diào)指出，由于復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)混凝土，即適應(yīng)水的不同大小的毛孔不同的方式，水份 機械耦合機制混凝土 （即上文所述水的再分配之間毛孔的大小不同） 是不同于如在土壤中。在土壤中的變化濕的應(yīng)用應(yīng)力狀態(tài)被假定是由于簡單降低孔隙存儲空間或減少的輸運性質(zhì)發(fā)生作為體積壓縮系數(shù)的影響的身體 7。的后者機制被用作 Baant 和同事反對應(yīng)力對混凝土濕狀態(tài)影響的主要論點作為表示一個非常成功的 29,34

14、,35 模型蠕變和收縮，所謂微預(yù)應(yīng)力凝固理論 15。Baant et al。指出".施加的負荷不能改變的孔隙空間，進而在 RH由超過一個百分點的一小部分孔隙"15。這種說法，不支持通過實驗證實，低估可能具有根本重要性的理解混凝土之間的交互的水分再分配現(xiàn)象微觀結(jié)構(gòu)和變形。 基于本文提出的實驗證據(jù)我們證明，只要總孔隙體積的變化阻礙了吸附量可以忽略不計，本地更改即使在低應(yīng)力水平發(fā)生的地區(qū)可能會有重大對濕狀態(tài)，即對于內(nèi)部控制相對濕度的影響。3.材料和方法 3.1.檢測樣品的制備砂漿試件制備與普通 0.30 w/波特蘭水泥 CEM 我 42.5N。實用性調(diào)整聚羧酸系高效減水劑 (由梅

15、花鹿組織 1S) 補充說：在按水泥重量的 0.4%的金額。沖積沙的晶粒尺寸0-4 毫米被用作聚合和占約 40%的卷砂漿。四棱柱樣品的尺寸 120 × 120 × 360 mm3被澆塑膠模具和合并，將可嵌入的振動器。直接后鑄造、 鋼護筒的直徑 10 毫米和70 毫米長度分別嵌入在樣本來創(chuàng)建后，卸下在脫模缸后, 將容納相對濕度傳感器的孔的中心部分。將樣品放在控制在 20 ° ± 0.3 ° C 的氣候室和 RH N 個 1 天的 90%。后脫模在 1 日齡去除鋼氣瓶，樣品，分別是怎樣仔細地密封用膠粘劑的鋁帶和鋁標記被粘在兩個相對的面，樣品的測量在單

16、軸加載條件的縱向變形。在進行了進一步的試驗氣候控制在 20 ± 0.3 ° C 的房間和 57 ± 3 RH。 在 21 天的年齡，將密封的樣品放在液壓蠕變的細胞 （兩個單元格可以容納兩個樣品每個) 和熱絕緣用 30 毫米厚的發(fā)泡膠板。在這一點上，相對濕度傳感器分別嵌入兩個樣本的中心，孔被仔細地密封用石蠟?zāi)ぁ?3.2.應(yīng)用的應(yīng)力和變形測量單軸壓應(yīng)力施加 4 樣品 （兩次他們與嵌入式相對濕度傳感器） 通過水力負荷通常用于測試壓縮蠕變的單元格。第一，負載對應(yīng)于 = 18.2 MPa 應(yīng)用在 35 天，一直直到年齡為 56 天，當(dāng)樣品被卸載的常量。接下來，在 64 天的

17、樣品被再次加載到 compressivestressof 的年齡 = 26.3MPaand 計測 wasmaintained untilunloading在 108 天的年齡。圓柱的截面 reductiondueto孔容納占的相對濕度傳感器和兩個不同應(yīng)力應(yīng)用對應(yīng)于大約 22%和 30%抗壓強度，fc 的迫擊炮 （見表 1）?？v向變形測量的數(shù)字比較器0.001 毫米分辨率和 250 毫米的基準長度在給出的時間間隔在每個棱鏡兩種相反臉上。每個樣本的應(yīng)變作為兩個相對的面平均計算。介紹關(guān)于株結(jié)果 4 樣品，與標準的平均水平偏差不超過 40m m。 3.3.測量 RH微型傳感器 HC2 C05 （Rot

18、ronic） 用直徑 5 毫米衡量 RH 和砂漿試件內(nèi)部溫度。圓柱鐵氟龍 filterswereput 在 sensorstoprotectthemfromcontamination 附近。名義上的傳感器精度 ± 1.0 %rh / ± 0.3 ° c。然而，需要指出的是這是指的準確性絕對測量的值 （也稱為真實) 和實際精度有關(guān)的 RH 或溫度的測量變化應(yīng)表示具有重現(xiàn)性好，名義上是 b0.02%RH/0.01 ° c。的名義上的響應(yīng)時間的傳感器是 b15 s，名義長期漂移是 b1.0%RH 每年。在每次測量前后循環(huán) （在裝載前和卸載后），傳感器進行了標定

19、與三個飽和鹽溶液范圍內(nèi)的 95 75 %rh，其中包括測量的 RH 在迫擊炮。這允許獲得更好的絕對測量值的準確性，占隨著時間的推移，RH 傳感器的漂移。 使用 HygroPalm 記錄器 （Rotronic） 1 分鐘的間隔記錄了 RH 讀數(shù)。報告的結(jié)果是平均水平的兩個傳感器，傳感器之間的絕對差異大約是隨著時間推移，平均 1.26 %rh 的常量。差異有關(guān)RH 變動在裝載/卸載是低得多，達約0.20 %RH。因為所有的 RH 測量，提出了一種是平均兩個傳感器，RH 結(jié)果一起給出范圍。 樣品內(nèi)部溫度控制在整個期間試驗在水平 19.8 ± 0.1 ° C （平均兩個樣本）在水平

20、 ± 1 天規(guī)模穩(wěn)定 0.02 ° c。 3.4.機械性能 抗折、 抗壓強度和靜態(tài)彈性模量測定的同伴棱柱形尺寸樣品的測試40 × 40 × 160 mm3 投從同一混合批次一樣大棱鏡。第 1 天的脫模效果后, 標本防潮密封用塑料包裝，并保持在 20 ° C ± 0.3 ° C 和 RH N 90%。在 28 天和 90 天三個樣品用于強度和楊氏彈性模量測量的兩個樣本。在彈性楊氏模量測量采用應(yīng)力強度比例為 30%。此外，彈性模量被確定的四個樣本的年齡使用靜態(tài)方法與 26 MPa 和荷載應(yīng)力的 140 天持續(xù)時間大約 1 分鐘和

21、共振的動態(tài)方法超聲譜法根據(jù) ASTM C215-08 標準。這個標準也被用來確定泊松比同一樣品。4.結(jié)果 表 1 介紹了砂漿的力學(xué)性能。僅略有增加彈性的楊氏模量發(fā)生之后（同樣為同一砂漿在 11，36 測試），28 日齡耐壓強度增益時仍然相當(dāng)可觀。 在圖 2 中，提出了兩種不同等級的外加應(yīng)力變形和 RH 演變伴隨著裝貨。形狀內(nèi)部 RH 曲線反映的變形，這是一個明確水份 力學(xué)耦合的存在的證據(jù)。在第一三個星期從鑄造，自收縮 (220 m/m 從在卸載樣品 （圖 2a） 舉行了 1 天）。這種收縮是自干燥 37，導(dǎo)致減少了內(nèi)部相對濕度的影響到大約 89 RH。這些結(jié)果是同意測量報告 13,36,38

22、中相同的砂漿。當(dāng)樣品滿載 /fc 在年齡為 35 天，彈性 = 22%變形是幾乎在瞬間完成 （大約 15 滯 s，因此對應(yīng)于相對濕度傳感器的響應(yīng)時間） 其次內(nèi)部相對濕度上升。在大約 4 小時后加載，最大值RH 1.45 ± 0.03 %rh 相差測量 （圖 2a）。下一步的時候該示例是在恒定負載下，RH 逐漸減少地方和 RH 穩(wěn)定在大約等于，前面的加載的值。樣品在 56 日齡時卸載彈性變形恢復(fù)容易跟著減少內(nèi)部相對濕度等于 0.98 ± 0.02 %rh （圖 2a）。第二次加載過程中期間，在 64 天的年齡開始，有類似的趨勢可以被觀察（圖 2b）。高負載應(yīng)用，/fc = 3

23、0%，瞬時 RH 增加 1.87 ± 0.11 %rh，后面跟著隨著時間的推移近似呈線性減小。在裝卸、 初始 RH 幾乎是隨著等于 1.81 ± 0.06 %rh 的降低會痊愈?？赡苡^察到的水份 力學(xué)耦合產(chǎn)生的影響進行了論述以下各節(jié) 5.討論5.1.準即時的水分再分配的影響 在圖 2 中給出的結(jié)果表明外, 荷載的影響論內(nèi)部 RH 是可以衡量的其大小是大大高于一般假設(shè)，例如，2,15,27。遵循的方法通過權(quán)力，當(dāng)壓縮載荷和多孔體壓縮，阻礙了的吸附區(qū) （已經(jīng)下由于分離壓力壓縮），水?dāng)D出和走向大孔吸附不受空間的缺乏。水也可以遷移在裝貨從更小至更大的毛細管毛孔 ；這種機制應(yīng)該但是導(dǎo)

24、致只有微不足道的變化在基于體積小的 RH 減少引起應(yīng)用外部應(yīng)力。由于這種額外的水造成的厚度的增加吸附的層和半月板半徑的凝聚的增加在較大的孔隙中的毛細水，一個新的平衡，具有較高的相對濕度是建立 39 （圖 1b，2）。卸荷，我們觀察到相反現(xiàn)象： RH，第二次加載過程中循環(huán)，減少幾乎完全恢復(fù)加載初始增加。 問題仍然存在，達到該范圍內(nèi)的相對濕度變化是能夠解釋實測的變形。我們下一步將表明水分再分配現(xiàn)象使會計的靜態(tài)和動態(tài)彈性楊氏模量之間的區(qū)別膠凝材料 40。此后的實例將使用靜態(tài)和動態(tài)彈性模量確定的值在年齡為 140 天，表 1 的四個樣本。 靜態(tài)測量通常應(yīng)用于與實驗室荷載施加的液壓機上硬化試件在時標的分

25、鐘。同時，需要非破壞性方法適用建筑工地和快速測量不斷變化的樣品在實驗室里激勵的廣泛使用動態(tài)測量 （例如基于超聲的方法）。它具有已觀察到動態(tài)彈性模量的可達40%高于靜態(tài)之一 41 ；砂漿在這里測試，我們觀察到不同的約 17%(表 1)。即使的作用在解釋這種差異指出，例如，由亞水和策 40，很明顯，較低值的靜態(tài)彈性模量需要附加應(yīng)變發(fā)生在靜載試驗 42，相關(guān)43，直到提出了沒有令人滿意且經(jīng)過驗證的方法現(xiàn)在。相反，動態(tài)和靜態(tài)彈性之間的區(qū)別屬性通常被處理一些實證特設(shè)的解決方案，例如 42-44。 方法將證明基于假設(shè)，在靜載試驗，對那附加變形由于產(chǎn)生的固體體的彈性反應(yīng)發(fā)生去除水阻礙了的吸附領(lǐng)域。這更多變形

26、是應(yīng)力誘導(dǎo)的準瞬時部分水再分配 （或應(yīng)力誘導(dǎo)收縮 19），如中所述部分 2。因為沒有水的再分配在動態(tài)過程中發(fā)生測量，動態(tài)彈性模量大于靜態(tài)的一個。為了量化這附加的變形，我們假定 RH 負荷測量準瞬時增加（圖 2） 導(dǎo)致中毛細管壓力的絕對價值下降毛孔，為了保持準平衡 （準是指到分鐘的時間跨度) 之間地區(qū)受阻和免費的吸附水膜的自由能源，需要就等于增加絕對值脫離的壓力。因此，腫脹，會遵循 RH 在沒有外部施加應(yīng)力增加的是平等年的絕對價值與后水去除妨礙了的吸附領(lǐng)域發(fā)生的收縮和脫離的壓力越來越大。如下進行計算。第一，對應(yīng)的體積變形 V測量 RH (及相應(yīng)更改飽和度可以從方程中常用計算度 S)多孔彈性模型，

27、請參見 16，當(dāng)中亦涉及一些應(yīng)變的毛細管的變化孔隙中的壓力 pc： V ¼ ð pcS pcS ð 1 = K1 = Ks ð1在哪里 Ks 是假定為 44 固體骨架體積模量 GPa11,37,45，而 K 是多孔體的體積彈性模量。這個方程擴展了完全飽和制定的麥肯齊的適用性46 對部分飽和的情況下，通過假設(shè)飽和度 S作為一種近似的所謂的主教參數(shù)，后者參數(shù)表示通過哪些孔隙流體的接觸面積對骨架 3,11,16 施加壓力。飽和程度可作為描述為基于吸附的毛細管壓力的函數(shù)實驗測定的吸附等溫線。詞 pc 是變化的毛管壓力，建立新的平衡與內(nèi)部相對濕度加載完成后，增加。

28、它可以從兩個 RH 水平計算（之前和之后加載，RH1 和 RH2 等分別，圖 1） 使用開爾文 拉普拉斯方程：pc ¼ RTwMwRH2 lnRH1 ð2Þ其中 R 為通用氣體常數(shù)，T 是溫度，w 是Mw 的孔隙水的密度是孔隙水的摩爾質(zhì)量（用于詳細分析參數(shù)的方程 （2） 見 33）?；趶椥孕再|(zhì)不做已經(jīng)大大后改變的事實28 天，它是合理使用的彈性性質(zhì)，在確定RH 的變化確定在加載在 140 天64 天，進而 RH1 的值 = 87.4%和 RH2 = 89.3%，圖 2b。飽和度的對應(yīng)值是 S1 = 80.3%和S2 分別 = 81.2% 在得到飽和度在方程 （1

29、） 中使用的值13 為經(jīng)歷自干燥的 w/c 0.30 砂漿。內(nèi)部相對濕度在封樣樣品和相應(yīng)的直接測定了飽和度的演變與列強模型的估計水泥體積組成地方粘貼 21，減少飽和度被受訴訟水化程度 （從獲得等溫量熱法）。保持打開狀態(tài)的問題視負責(zé)的介質(zhì)，在 K 可壓縮性參數(shù)方程 （1） 描述阻礙了的吸附空間收窄。它可以假定介質(zhì)的壓縮系數(shù)變化作為水是重新分配。因為水從阻礙了的吸附領(lǐng)域，逐漸從獲得批量模量減小擠與獲得靜態(tài)與動態(tài)試驗。在第一次近似，我們假設(shè)的平均值是體積彈性模量 K動態(tài)和靜態(tài)值。計算的體積彈性模量、 泊松比，相同的值 = 0.25 （表 1），用于靜態(tài)和動態(tài)的情況下，收益率 Kstat = 21.8

30、 GPa 和 Kdyn = 25.5 GPa。與機構(gòu)進行了計算方程 （1） 為飽和度變化確定 11 中的收益率48m m 的體積應(yīng)變。同時，可以直接計算出的差異靜態(tài)和動態(tài)測試之間的體積應(yīng)變： V ¼ ð 12Estatð 12Edynð3Þ在 = 26 MPa 是 （相當(dāng)于靜態(tài)測試中使用的軸向應(yīng)力這應(yīng)用于樣品在 RH 測量，圖 2b）。（3） 的情商。表示額外的體積應(yīng)變必須出現(xiàn)在靜態(tài)進行測試，以提供靜態(tài)模量全面尊重的較低值為 Edyn 高的值，請參閱 42。方程 （1） 因而是一次嘗試靠近原點的動靜彈性模量區(qū)別，而情商 （3） 量化的體積變形，

31、而不考慮其潛在的機制及其明顯的效果。對于在 140 天 （見表 1） 屬性，情商 （3） 將生成一個值V = 58 m/m.情商的人結(jié)果比較。(1) 及 (3) 你可以觀察，在靜態(tài)的附加應(yīng)變的主要部分 （83%）測試可以解釋由應(yīng)激誘導(dǎo)的水分分布。它是注意到這種比較的結(jié)果強烈依賴于值泊松比。我們所用的值 = 0.25 在此處確定 （與動態(tài)方法。如果我們假設(shè)中常見的計算報告值 = 0.20，所占比例變得更高和等于 99%（附加應(yīng)變計算情商的人。(1) 及 (3)是 69m m 和 70 m/m，分別）。系統(tǒng)的研究，具有不同的應(yīng)力水平，不同的 w/c 和不同飽和度水平，目前正在執(zhí)行。 5.2.長期的

32、水分再分配的影響而短期的 RH 負荷變化很容易看到在圖 2 中，和同意的權(quán)力 18，由水分再分布理論的長期影響還不清楚。我們不能觀察任何進一步的 RH，增加后的瞬時的 RH 增加 （它將證實持續(xù)的水遷移和解釋了容積的起源蠕變作為擬議在 18）。相反，逐漸減退隨著時間的推移觀察水平接近那些之前加載，圖 2。對另一只手，穩(wěn)重，慢 RH 增加可能掩蓋了這一事實，水正在同時不斷消耗的水化。根據(jù)由 Bernard 等人 34 和 Grasley 的研究和蘭格 47，體積蠕變只發(fā)生在第三個星期后正在加載。在 34 體積蠕變有人建議要歸結(jié)于整合和發(fā)生在第一次 2 小時的時間尺度上的水運動后加載，其次是偏鏡蠕

33、變的 C-S-H發(fā)生的 C-S-H 床單滑落失。滑動機制，支持也由其他研究 29,48 被認為純粹在 C S H.微尺度偏現(xiàn)象然而，重組的 C-S-H 床單后被安置在自由微孔空間以保存其固體的體積，曾有建議造成整體收縮尺度，因此體積蠕變 34，參見 47。導(dǎo)致密集包裝的 C S H 堵塞狀態(tài)走向滑動機制還建議P.Lura 62 M.Wyrzykowski / 水泥和混凝土研究 65 (2014 年) 58 63姆和烏爾姆 49。因此，它是值得關(guān)注的濕影響機械負荷，我們觀察到，即使他們不是負責(zé)提出權(quán)力的蠕變機制本身18，仍然陪在容納的 C-S-H 滑動根據(jù) 34,49 的微孔空間，因此必須導(dǎo)致去

34、除的水從這些空間和其進一步的重新分配。有趣的評論認為療效觀察的水份 機械耦合對干燥的蠕變 （Pickett 效應(yīng)），體現(xiàn)在較高的蠕變時樣品暴露于干燥的比較在密封條件下 （基本蠕變） 蠕變 28,30。在我們的研究中，我們在封樣樣品，因而沒有宏觀上進行的測量水汽輸送加載后發(fā)生。當(dāng)一個樣本被暴露于干燥、 初始 RH 增加水份 機械載荷意志導(dǎo)致宏觀水汽輸送對試樣表面和失水量來重建濕平衡與環(huán)境RH 18,28,29。這會導(dǎo)致額外的干燥收縮，在除了其他可能的機制 15，將有助于Pickett 效果 6.結(jié)論在本研究中，我們測量了 RH 變化中的硬化 w/c 0.3 迫擊炮在單軸壓縮的基本的蠕變試驗。準瞬

35、時RH 增加遵循在加載的彈性變形，可以達2 %rh 當(dāng)外加的應(yīng)力等于約 26 MPa (強度30%的比例）。加載樣品內(nèi)的內(nèi)部相對濕度增大后減小最可能是由于水泥水化的進步。當(dāng)后幾個星期，準瞬時樣本都會被卸載RH 需要減少地點，其中，加載-卸載的第二個周期，幾乎等于在加載初始增加。這些觀察是相信要水的再分配機制的第一次實驗確認提出很久以前的權(quán)力 18,19，但永遠不會進行了實驗驗證。進一步，我們證明水份 力學(xué)耦合，結(jié)果模型中常被忽視的現(xiàn)象混凝土 2,8,15，可以基本了解混凝土的變形。事實上，我們表明水份 機械耦合是能夠解釋靜態(tài)和動態(tài)彈性模量之間的區(qū)別的一個主要部分。在進一步研究中，這種方法將跟隨

36、到更深入的了解，體積蠕變和其可逆性。 確認 我們感謝先生 Marcel Käppeli 和先生 Daniel Käppeli （Empa）他們鑄造了樣品和運行蠕變測量中的幫助。我們還感謝博士埃米爾值 Thybring 和博士 Michele Griffa（這兩個 Empa） 為這份手稿的批判性解讀。 引用1 O.Coussy、 Poromechanics、 約翰 · 威利 & 2005年奇切斯特，兒子有限公司。2 F.烏爾姆，O.Coussy，thermochemomechanical 聯(lián)軸器的混凝土的建模早年齡，J.工程機械 121 （1995 年） 7

37、85 794。3 重量灰色，學(xué)士 Schrefler 熱力學(xué)方法對有效應(yīng)力的部分飽和多孔介質(zhì)，歐元 J.機械溶膠 20 （2001 年） 521-538。4 O.Coussy T.Lassabatère R.Eymard 不飽和干燥的本構(gòu)模型J.工程機械 124 （1998 年） 的變形材料 658 667。結(jié)果方法描述水分 K.Van Den Abeele 5 J.卡對多孔建筑的非線形準靜態(tài)和動態(tài)行為的影響材料，母校。結(jié)構(gòu)體。37 (2004 年) 271-280。6 的 J.卡，D.Derome，M.德雷斯勒、 R.A.蓋伊，孔隙率與彈性的非線性模型非飽和多孔固體 J.應(yīng)用機械

38、80 (2013 年) (020909-020909)。F.Collin L.Laloui 7 R.查理耦合的數(shù)值模擬 poromechanics流程，啟歐元 G.條通途 10 (2006 年) 669 701。8 D.膾炙人口，F(xiàn).一個生命的喪失，學(xué)士 Schrefler 水份 熱 化學(xué) 力學(xué)建?；炷猎琮g期和超越。第一部分： 水化和水份熱現(xiàn)象，int。 J.號碼。方法工程 67 (2006 年) 299-331.9 P.F.漢森，頂針彼得森成熟計算機為控制固化和硬化的混凝土，諾德勿洞，斯德哥爾摩，1977 年，第 21-25 頁。10 為名詹森，P.F.漢森，溫度對硬化水泥漿體，杰姆自體變

39、形和相對濕度變化的影響。中國化，具體化。第 29 (1999 年) 567-575。11 M.Wyrzykowski，P.Lura 水分依賴性的早齡期，杰姆在水泥基材料的熱膨脹系數(shù)。中國化，具體化。Res.53 (2013 年) 25-35。12 M.Wyrzykowski P.Lura、 F.薩文托、 D.膾炙人口、 建模的水遷移在內(nèi)部固化與高吸水性聚合物，J.母校。民用工程 24（2012 年） 1006年 1016年。13 M.Wyrzykowski，P.Lura D.膾炙人口 F.薩文托建模的內(nèi)部固化在成熟的砂漿，杰姆。中國化，具體化。第 41 號決議 （2011 年） 1349年 1356年。14 F.J。烏爾姆，O.Coussy、 偶合器在早齡期混凝土： 從建模到的材料int。 J.固體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。35 (1998 年) 4295 4311。15 Z.Baant，S.巴韋賈、 F.烏爾姆，A