Page 95 - 2022年第53卷第1期

液中对试件进行下吸法吸水试验。
根据称重法可以获得试件质量随时间的变化，基于试件接触水的面积 A 和当前时间的试件质量
m - m
m ，由公式i = t Aρ 0 计算累计吸水量 i，绘制 i-t 曲线，利用试验数据经线性拟合后得到的斜率定义
1/2
t
为吸水系数 S，试验结果如图 2 所示。

图 2 不同烘干条件下的累计吸水量

通过称重计算获得试件的相对饱和度θ 、吸水系数 S，根据扩展的达西定律计算得到扩散系数
D，推导计算出近似计算水分侵入深度。基于劈开显色法，分别在 3、6 和 48 h 时对试件进行劈开显
色，参照规范中对抗水渗透试验的测量方法 ［29］ 进行测量并计算。最终通过实际值与计算值对比分析
理论计算的精度及其适用性。表 2 列举了在计算过程中的关键变量以及最终的计算结果与实际值的误
差。

表 2 不同烘干条件下的混凝土吸水高度

吸水系数/ D 0/ 扩散系数/ 计算值/ 实际值/ 误差/
试件编号 相对饱和度
2
1/2
2
(mm/min ) (mm /min) (mm /min) mm mm %
105-3h 0.276 0.061 0.009 0.047 16.741 19.730 -15.1
105-6h 0.309 0.061 0.009 0.057 24.625 22.540 9.3
105-48h 0.291 0.041 0.004 0.023 45.811 30.515 50.1
55-3h 0.507 0.019 0.002 0.042 7.104 8.510 -16.5
55-6h 0.512 0.016 0.001 0.022 8.526 9.170 -7.0
55-48h 0.513 0.021 0.002 0.043 31.698 17.750 78.6

称重法试验操作较为简单方便，可以较快获得相应的结果，但同时也存在一定的误差，在实际
应用中可以通过简单比较吸水系数来判别不同条件下的混凝土水分传输性能，对于粗略分析混凝土
水分传输特性及规律效果较好，可以为混凝土水分传输规律提供很好的参考价值。但是称重法由于
其精度较低，同时称重法只适用于混凝土吸水过程前半段（6 h 之前）吸水系数基本不变的情况，适用
范围较为局限，受到环境和人为因素的影响较大，规律性不明显。因此称重法在本文研究中主要起
到对混凝土吸水性能分析的参考辅助作用。
在同组试验中相同烘干条件下不同试件之间存在一定差异，同时在整个试验过程中试件本身也
会受到各种条件干扰而出现一些波动，但呈现的规律性基本一致。通过分析混凝土吸水系数和吸水

高度可以看出，在相同烘干条件下，即初始饱和度相同时，混凝土吸水速率在初始一段时间内（6 h
内）基本保持不变，超过 6 h 后会随着时间下降，由于试验渗透时间相对较短，后续混凝土吸水速率
下降段不是很明显；在相同非饱和渗透时间内，不同初始饱和度对混凝土吸水性能影响较大，相对
饱和度越小，吸水性能越好。对比两个影响因素可以看出初始饱和度对混凝土吸水性能影响较为明
显。

— 90 —