水工混凝土结构的形式复杂、服役环境多变以及施工方法的不足,加剧了混凝土结构的开裂危害。尤其是混凝土早期各种收缩由于受到约束而导致开裂,已经成为影响水工混凝土结构安全的重要原因之一。裂缝问题长时间难以得到有效解决的关键在于缺少混凝土抗裂等级及相应的量化标准。要制定混凝土抗裂等级,对材料的抗裂性能进行评价是一个很好的研究切入点,但是相关试验方法考虑因素的不全面、试验设备局的限性以及影响混凝土开裂因素机理的复杂性,都限制了混凝土抗裂性能的评价研究的发展。项目对混凝土抗裂性能测试方法和混凝土抗裂性评价方法进行分析研究,提出了现代混凝土抗裂等级的概念并建立起了考虑多种因素的现代混凝土抗裂等级评价方法。主要内容及成果如下:(1)研究混凝土抗裂性的影响因素计算模型,通过分析混凝土的力学参数模型、热学参数模型、变形参数模型和约束系数计算模型,选取其中对混凝土抗裂性的主要影响因素模型整理对比分析。确定影响因素计算模型的参数情况与适用条件,并对不同的计算模型进行筛选并选取合适的参数模型用于混凝土抗裂性评价计算。(2)通过对混凝土抗冻抗渗等级与裂缝控制标准的分析研究,提出混凝土抗裂等级的概念。基于对混凝土抗裂性影响因素模型的研究,确定所采用的混凝土约束应变与极限拉伸应变比值的计算模型,用于进行混凝土抗裂等级的评价,并给出混凝土抗裂等级评价模型的具体计算方法。(3)通过选取实际工程案例,研究了不同约束条件下混凝土的开裂特性,用混凝土抗裂等级评价模型计算混凝土开裂风险并进行混凝土抗裂等级的评定,基于抗裂等级模型的计算与实际工程状况的对比,来分析此混凝土抗裂等级评价模型在工程中的可行性与适用性。针对试算的现代混凝土工程实例情况,探讨该混凝土抗裂等级评价模型在设计、施工和监测、检测过程中的应用方法。 2100433B