基于孔隙负压测试的高性能混凝土早期结构形成及收缩机理的研究

早期收缩开裂是推广应用高性能混凝土（HPC），提高建筑物耐久性首当解决的关键技术问题。其本质是具有毛细管网络特征体系，在外部干燥或内部水化作用下，由于水分蒸发或水分消耗引起微观孔隙负压增长，进而产生宏观收缩的热力学过程。围绕这一科学问题，研制先进的测试仪器和方法，对HPC早期收缩行为进行分阶段、全过程的试验研究。基于张力计的原理，研制自浇筑成型开始孔隙负压测试新方法，结合现代测试技术，定量描述HPC早期毛细管网络体系的结构形成特征，以及早期水分蒸发及水分消耗的热力学变化规律。在宏观测试和微观分析的基础之上，从收缩过程的热力学本质入手，根据收缩过程中最重要的热力学内部状态变量-孔隙负压和临界半径的发展规律，充分运用热力学、表面物理化学和弹塑性力学的基本理论，以及计算机数值模拟的手段，提出HPC早期收缩的机理，建立基于机理的数学模型，提出早期收缩的预测新方法,为HPC早期裂缝控制提供理论依据。