高强混凝土在工程实际应用中常常会出现早期开裂的现象,于是对其早期开裂的控制就成为了一个亟待解决的重要课题。本文以高强混凝土为研究对象,对其体积变化所产生的应变及应力进行了系统的研究和统一的评价,主要内容包括:研究了高强混凝土力学性能与时间的依存关系(包括早龄期);分析和评价了高强混凝土体积变化及其引起的约束应力各成分的构成等情况;利用所获得的混凝土力学性能值和收缩特性,采用徐变应力分析方法对约束应力进行了数值解析。 研究结果表明:(1) 与普通混凝土相比,高强混凝土力学性能(包括抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量)在早期发展迅速。(2) 高强混凝土自收缩大、增长速率快,且主要发生在早期。龄期1d时自收缩值已达28d时自收缩值的35%,占90d时的自收缩值也有近30%。龄期60d后高强混凝土自收缩值在全收缩(即自收缩+干燥收缩)中的占有率收敛于约70%。(3) 约束应力分离结果可知,钢筋和槽钢两种约束方式下的收缩应力中均为自收缩应力成分占得最多,而其它应力成分也占有较大的比例。因此应综合考虑自收缩、温度变形和干燥收缩的影响,以控制高强混凝土的早期开裂。(4) 无论是对收缩应变还是对约束应力,龄期大于1天以后的干燥开始时间在干燥初期有一定影响,而在后期的影响则不显著。(5) 采用step-by-step法所求得的应力解析值与实验值基本一致,该方法的妥当性得到了证明。