[发明专利]一种基于毛细孔应力作用下混凝土弹性模量的开裂预测方法

说明书

本申请提供一种基于毛细孔应力作用下混凝土弹性模量的开裂预测方法，包括根据建立的混凝土收缩模型，获取混凝土在第一时刻的第一毛细孔应力，以及在第二时刻的第二毛细孔应力，并根据第一毛细孔应力，获取混凝土在第一时刻的第一收缩应变，根据第二毛细孔应力，获取混凝土在第二时刻的第二收缩应变，以及根据第一收缩应变及第二收缩应变，获取混凝土在第一时刻至第二时刻内的平均弹性模量，平均弹性模量采用以下公式获得：Esubgt;t/subgt;(Δt)＝(σsubgt;c/subgt;(tsubgt;2/subgt;)‑σsubgt;c/subgt;(tsubgt;1/subgt;))/(εsubgt;f/subgt;(tsubgt;2/subgt;)‑εsubgt;f/subgt;(tsubgt;1/subgt;))，Δt＝tsubgt;2/subgt;‑tsubgt;1/subgt;，进而根据平均弹性模量，预测混凝土是否开裂，基于上述方式，本申请提出了基于毛细张力理论的混凝土相对于毛细孔应力的弹性模量的计算及开裂预测方法，如此可达到对不同约束条件下的混凝土实现开裂预测的目的。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种基于毛细孔应力作用下混凝土弹性模量的开裂预测方法。

背景技术

目前，混凝土结构或构件已被广泛应用于现代生产生活中，其中针对于混凝土的约束拉应力的计算，是预测混凝土早期开裂的重要手段。

现有技术中，使用混凝土的静力受压弹性模量来计算混凝土的约束拉应力，如，在国内《混凝土物理力学性能试验方法标准》所公开的方法中，通常使用测得的应力—应变曲线的斜率来作为混凝土的静力受压弹性模量，然而，由于上述方法中荷载加载过程迅速，故通过其所测试得到的混凝土静力受压弹性模量来计算混凝土的约束拉应力可能会导致不准确，进而会导致后续针对混凝土的早期开裂预测不够精确，而使得其处于较高的开裂风险中。

发明内容

本申请实施例提供一种基于毛细孔应力作用下混凝土弹性模量的开裂预测方法，用于解决现有技术中针对混凝土的早期开裂预测不够精确的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于毛细孔应力作用下混凝土弹性模量的开裂预测方法，包括：

根据建立的混凝土收缩模型，获取混凝土在第一时刻的第一毛细孔应力，以及在第二时刻的第二毛细孔应力；

根据所述第一毛细孔应力，获取所述混凝土在所述第一时刻的第一收缩应变，以及根据所述第二毛细孔应力，获取所述混凝土在所述第二时刻的第二收缩应变；

根据所述第一收缩应变及所述第二收缩应变，获取所述混凝土在所述第一时刻至所述第二时刻内的平均弹性模量；其中所述平均弹性模量采用以下公式获得：E_t(Δt)＝(σ_c(t₂)-σ_c(t₁))/(ε_f(t₂)-ε_f(t₁))，Δt＝t₂-t₁，σ_c(t₁)为所述第一毛细孔应力，σ_c(t₂)为所述第二毛细孔应力，ε_f(t₁)为所述第一收缩应变，ε_f(t₂)为所述第二收缩应变；

根据所述平均弹性模量，预测所述混凝土是否开裂。

在一种可选的实现方式中，所述混凝土在第一时刻的第一毛细孔应力，采用以下公式获得：

其中，γ是毛细孔内壁的表面张力，在20℃时等于7.28×10^-2N/m；θ为表示液固界面的接触角(对于混凝土来说为0)；r为所述混凝土在所述第一时刻t1的最可几孔径。