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混凝土材料以其卓越的性能成为目前应用最广、使用最成功的结构材料,而混凝土的宏微观性能受其内部相对湿度(Iternal Relative Humidity, IRH)变化的影响,研究早龄期混凝土由水分扩散和自干燥引起的IRH变化规律,混凝土IRH随环境演变规律,以及自干燥环境下早龄期混凝土内部湿度场与力学性能、化学结合水含量、氢氧化钙(CH)含量以及孔结构发展特征之间的关系,既具有理论意义又具有实践意义。本文通过试验研究与分析,取得了以下研究结论。一、研究了恒温恒湿环境中,早龄期混凝土由水分扩散和自干燥引起的IRH变化规律。研究表明:(1)恒温恒湿环境中混凝土IRH的衰减由自干燥和水分扩散共同影响决定,衰减速度先快后慢,龄期28d内IRH衰减值可达到112d总衰减值的80%以上。(2)W/C越大,仅由自干燥引起的混凝土IRH的衰减程度越小,仅由水分扩散引起的衰减程度越大;超细矿粉(GGBS)能使两种原因引起的混凝土IRH的衰减程度有所增大,而粉煤灰(FA)可大大降低IRH的衰减程度;测试深度越大,由水分扩散引起的混凝土IRH衰减程度越小。(3)随着W/C的增大,自干燥对混凝土IRH下降的影响比例逐渐减小,而水分扩散的影响比例逐渐增大;掺50%FA的混凝土受水分扩散影响较大,其他主要受自干燥影响;测试深度越大,水分扩散的影响比例越小。二、研究了海洋环境和模拟海洋环境下混凝土IRH的变化情况。研究表明:(1)海洋大气区和浪溅区环境湿度对混凝土IRH有重要影响,混凝土IRH会随着环境湿度变化而变化,但混凝土内部湿度响应较慢。(2)在烘干过程中,测试深度越小,混凝土IRH开始下降的越早,下降的速度和幅度越大,且4.0cm处的湿度在测定的时间内没有达到平衡,说明混凝土IRH变化存在时间上的滞后效应。(3)在吸水过程中,距离吸水面越近,混凝土IRH增加的越早,增长速度越快,达到饱水状态所需的时间越短;混凝土IRH的增长是先由慢变快,而后又逐渐减慢并最终达到100%的过程。(4)在干湿循环过程中,低潮位附近的混凝土IRH将达到饱和状态(IRH=100%),但表面层IRH则随环境湿度变化而变化;而高潮位附近的混凝土IRH将处于非饱和状态(IRH<100%),易导致海水中腐蚀离子快速渗入。三、研究了自干燥环境下混凝土力学性能、化学结合水含量、CH含量以及孔结构的发展与混凝土IRH的关系。研究表明:(1)自干燥环境下混凝土IRH的逐渐下降阶段与化学结合水含量、抗压强度的变化及CH含量下降阶段都具有显著的线性相关性。自干燥环境下混凝土IRH与化学结合水含量、抗压强度及CH含量的定量关系可依次用式y=ahs+b描述。(2)自干燥环境下混凝土IRH变化与最可几孔径及总孔隙率的定量关系均可用式y=A*exp(-x/t)+y0表示,IRH与最可几孔径具有显著的非线性关系,但与总孔隙率之间的非线性相关性较弱;IRH变化与平均孔径的定量关系可用R=ahs+b表示,具有较好的线性关系。