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高性能混凝土以其高工作性、高耐久性和优异的力学性能而被越来越多地应用于基础设施建设。然而,这类混凝土因易产生非荷载诱致的早期裂缝而影响其性能的发挥。究其原因,主要与高性能混凝土较普通混凝土更大且更复杂的早龄期体积变化有关。本文主要以高性能混凝土为研究对象,从实验角度分别探讨早期体积变化的主要成分—一热变形、自收缩和干燥收缩与力学特性。基于获得的实验数据和既有模型、经验公式对早期体积变化与力学性能加以评价。本文首先概括并扩展与混凝土早龄期体积变化有关的基本概念、发生机制和微观机理。然后运用改进的实验方法分别考察高性能混凝土早龄期力学特性和体积变化的三种主要成分,探究它们的演变规律、主要特征、影响因素、依存关系及产生机理。同时基于获得的实验数据对既有体积变化和力学性能的预测模型或公式加以修正。最后将独立分析的结果予以整合,评价多因素耦合作用下高性能混凝土早龄期体积变化。就本文研究范围而言,可归纳以下主要结论:(1)描述高性能混凝土早龄期力学性能的各项指标均表现出清晰明确的特征、发展规律和影响因素,指标之间具有较强相关性且能以适用于普通混凝土的函数关系表述。抗压强度与水化温升峰值呈现正向线性关系,据此可基于水化温升特性进行强度预测。通过引入凝结时间因子修正的CEB-FIP模式规范的抗压强度和弹性模量预测式较原公式及其他常用公式更适合于早龄期。(2)准绝热和恒温下高性能混凝土的温度演变曲线可用同一指数函数予以刻画。基于低温变温区间的方法能较精确测定早龄期热膨胀系数。热膨胀系数按时间先后依次经历急剧下降、缓慢回升和持续稳定阶段。考虑热膨胀系数的时变性计算得到的热变形普遍高于视其为定常数的情况,准绝热条件下温度变形的两种计算结果彼此线性相关。(3)养护温度越高,高性能混凝土的自收缩及其发展速率越大。龄期越早,水胶比越小,温度对自收缩的影响表现得越显著。等效龄期公式不适用于评价早期自收缩的温度依存性,对其中的水化反应活化能加以修正在一定程度上能改善评价效果。准绝热条件下的自收缩曲线不同于恒温下的情况,依次经历快速收缩、突发膨胀和缓慢收缩阶段。与掺粉煤灰、矿渣者相比,纯水泥混凝土的突发膨胀更大。(4)恒温养护下高性能混凝土的自收缩与其抗压强度之间的关系可用二次多项式予以表述。基于Breugel和Koenders的毛细孔吸附水表面张力理论和借助Microlab实验室的HYMOSTRUC软件包初步计算得到的高性能混凝士的自收缩与实验数据的吻合度较高。(5)水胶比较小时,高性能混凝土早龄期干燥收缩速率比自收缩小得多,总收缩(除热变形之外的部分)中干燥收缩的占比较小。随着水胶比的增大,干燥收缩增大,且其发展速率和在总收缩中的占比也增大。干燥开始得越迟,干燥收缩及其速率越小。干燥收缩同自收缩总体上表现为线性关系。随着干燥起始龄期的推迟,干燥收缩与自收缩之比增大。干燥收缩应变正相关于测量试件的质量损失率。考虑多项影响因素修正的干燥收缩评价式与实测数据的兼容性较好。(6)早龄期的自收缩与干燥收缩并非彼此独立的,运用代数叠加原理分离两者所产生的误差较大。考虑外部干燥对自收缩的影响,引入自收缩折减系数获得基于叠加原理的修正公式。运用该方法评价多因素耦合作用下高性能混凝土早龄期体积变化更为合理。