混凝土早期溫度裂縫的預防(中/英文對照)（簡體書）

在美國混凝土學會（ＡＣＩ）編寫的《混凝土手冊》（ＭａｎｕａｌｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＰｒａｃｔｉｃｅ）中，２０７委員會（ＡＣＩＣｏｍｍｉｔｔｅｅ２０７）關於“大體積混凝土”報告說到：一個結構或其部分的混凝土，如果需要採取措施控制熱行為來減輕開裂，就可以看作“大體積混凝土”。這是對“預防混凝土早期溫度裂縫”的對象恰當的詮釋：“大體積混凝土”只是一種本質的形容，而不是體量。由於水泥的變化、工程條件的影響、對混凝土強度要求的提高等多方面因素，現代混凝土澆注後的溫升所引起的早期開裂並非只發生於大壩混凝土，亦非“小斷面尺寸大於１ｍ （後來又被改為０．８ｍ）”的混凝土。那些中等尺寸（例如小厚度為２０ｃｍ）構件的混凝土往往也需要控制因早期發熱引起的開裂；尤其是散熱條件差的地下連續牆、頂板、隧道襯砌與支護、基礎等構件的混凝土，一般裂縫很難避免。本書所述研究和工程實例表明，水泥的水化熱以及混凝土溫度變化已經成為引起混凝土與鋼筋混凝土早期開裂的主導原因。書中對水泥水化熱、混凝土的溫度應力和開裂傾向、混凝土硬化過程溫度以及力學行為發展等的試驗方法、計算分析和預測方法詳盡的闡述，都可為我們觀念的轉變、結合我國國情的繼續研究和在工程中採取的對策提供借鑒。例如，第６章和第９章中對外部約束的分析和計算、第９章中關於以控制承載裂縫為目的的配筋計算，以及第７章溫度應力計算模型和計算方法……，這些內容無論對施工人員，還是對結構設計人員，都有參考價值。除了俄羅斯，西方國家高校沒有建築材料專業，書中各章作者都是“土木工程”出身從事結構工程研究、設計和建設的學者。而我國，結構工程師大都不懂得混凝土材料，對混凝土結構耐久性的設計沒有經驗，離開規範就不知所措；只會進行安全性的計算，不會進行耐久性設計；混凝土材料工程師力學、數學功底又欠缺，難以進行量化的預測；建設管理中又將設計、施工、材料分設部門歸口，更不利於提高必然涉及材料與施工的混凝土結構耐久性設計水平。因此，本書出版發行的意義不僅在於技術層面，對我國建設各方思維方法和觀念轉變也都會有重要的啟發和促進。

《混凝土早期溫度裂縫的預防（中/英文對照）》一書中對中等體積混凝土硬化初期溫度裂縫預防的概念及其影響因素的分析，對混凝土結構約束的評估、應力的計算分析和開裂傾向的預測，以及對熱應力的預測和預防混凝土早期熱裂縫的措施與工程實例，應當說都具有一定意義。

特別值得注意的是應力計算涉及的“徐變”問題的分析。“由於缺少早期應力鬆馳數據，大多數關於溫度應力分析的理論研究採用徐變特性建立數學模型。”書中介紹了已建立的多種方法用於建立早期粘彈性響應的模型，推薦了十多篇參考文獻的模型實例，並對其中的一些進行了探討。因受拉的徐變更加難以測定，一般假定受拉徐變值和受壓徐變值相同，但是影響徐變的因素很複雜，至今對徐變機理仍然並不清楚，早期徐變還涉及水化的影響，很難準確測定。因此，本書作者認為： “基於受約束的熱膨脹和溫度應力的本質，直接採用從鬆馳實驗中獲得的鬆馳函數應該更好。”有人對鬆馳進行了實驗研究，從報道的結果可以看到，與壓應力鬆馳相比，拉應力鬆馳較小且在較短的時間內結束。這表明，以後針對應力鬆馳進行更深入的研究較重要。

１ 測定混凝土水化熱的方法

１．１ 引言

１．２ 定義

１．３ 現有方法綜述

１．４ 根據絕熱和半絕熱量熱法預測絕熱溫升

１．５ ＲＩＬＥＭ多實驗室獨立平行對比（ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ）合作實驗項目

１．６ 建議草案

１．７ 絕熱和半絕熱量熱法的應用

附錄Ａ 多實驗室獨立進行平行對比（ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ）實驗項目

參考文獻

２ 在實驗室測定混凝土熱應力和開裂敏感性的實驗方法

２．１ 概述

２．２ 直接測試約束應力和開裂傾向的實驗方法

參考文獻

３ 混凝土組成、配合比與溫度對開裂敏感性的影響

３．１ 引言

３．２ 迄今為止的技術措施

３．３ 混凝土早期的約束應力和裂縫

３．４ 影響因素的定量化方法

３．５ 新拌混凝土溫度的影響

３．６ 混凝土原材料的影響

３．７ 防裂措施的定量化和選擇

參考文獻

４ 預測混凝土硬化過程的溫度發展

４．１ 引言

４．２ 溫度預測模型

４．３ 溫度預測模型―――發展歷程

４．４ 水泥基體系的水化

４．５ 溫度發展的定量化數學模型

４．６ 混凝土的熱性質

４．７ 確定混凝土結構硬化過程的溫度分佈

４．８ 結束語

參考文獻

５ 混凝土早期力學行為的發展

５．１ 概述

５．２ 抗壓強度

５．３ 抗拉強度

５．４ 早期混凝土的黏彈性行為

５．５ 斷裂力學行為

５．６ 熱膨脹和熱收縮

５．７ 結論

附錄Ａ 溫度對最終強度影響與測試時溫度的影響

參考文獻

６ 外部約束的評估

６．１ 引言與範圍

６．２ 符號

６．３ 約束應力產生的主要原因

６．４ 外部約束的類型

６．５ 約束作用

６．６ 通過配筋和預應力控制開裂

參考文獻

７ 熱應力計算的模型和方法

７．１ 概述

７．２ 開裂風險的粗略評估方法

７．３ 基於疊加原理的本構方程

７．４ 基於微分式的本構方程

７．５ 其他本構關係式或方法

７．６ 結構分析方法

７．７ 開裂風險

７．８ 應用實例

７．９ 結束語

參考文獻

８ 現場熱應力的量測

８．１ 引言

８．２ 日本開發的應力計

８．３ 法國開發的應力計

８．４ 內芯法量測應力

８．５ 採用應變計間接量測應力

８．６ 現場熱應力量測實例

參考文獻

９ 預防混凝土結構早期溫度裂縫的實用措施

９．１ 引言

９．２ 水化引起體積變化導致的混凝土早期開裂―――概述

９．３ 控制早期裂縫的基本原則和實用措施

９．４ 適用於大體積混凝土的專用防裂措施

９．５ 有關“中等體積混凝土”的專用防裂措施―――適用於中等體積結構

９．６ 細薄長結構

９．７ 約束

９．８ 開裂判斷準則―――施工期間對指定的要求監測、控制和跟蹤

９．９ 通過配筋防止裂縫

９．１０ 未來發展

９．１１ 符號

參考文獻

１０ 國際材料與結構研究實驗聯合會技術指南

１０．１ 水泥水化熱引起混凝土溫升的絕熱和半絕熱熱量測定方法

１０．２ 使用應力計現場測量混凝土熱應力的方法

１０．３ 基於開裂實驗架測試混凝土早期的開裂趨勢