测试了两种不同的高强混凝土的绝热温升数值，一种为普通硅酸盐水泥所配置的C50混凝土，一种为成品UHPC粉料所配置的C60混凝土，两种混凝土的实验配合比分别见 表1 、 表2 。C50混凝土水泥品牌为江西于都南方万年青水泥有限公司生成的P∙O42.5型号硅酸盐水泥，UHPC粉料为中德新亚建筑材料有限公司生产的成品UHPC粉料。

本研究采用TH-2C10型混凝土热物理参数测定仪，详细测试了C50混凝土在21℃入模温度以及UHPC在22℃入模温度下，两种混凝土7天的绝热温升变化过程。绝热温升每次测试间隔时间为30 s。共测试了两份试样，可以看出在两组数据在420 min~2160 min这段时间水化程度是最快的，其最终温升值相差并不大。部分时刻绝热温升结果见 表3 。 表3 中并给出了同步测试的某些代表性龄期相应的绝热温升值。

根据实测数据分析，在7 h~36 h这个时间段两组混凝土绝热温升增量速率都是极快的，占前7天总量的80%，而在6~7天时间段的绝热温升增量，仅为前7天总量的0.18%左右，可判断在第7天时水泥浆石的水化反应基本完成，故按3~7天的增长衰减率，以指数衰减关系推算第100天绝热温升量。

此外，因本次绝热温升试验实际上是从8 min开始，8分钟之间的温升量在仪器表中并未体现。因此真实的绝热温升值亦在实测温度基础上进行了修正，C50混凝土修正值为2.72℃，UHPC C60修正值为3.08℃。

混凝土绝热温升一般在40℃~55℃之间，水化反应在这一温度范围内变化时，恒温等效龄期与实际龄期发展关系相似。在文献 [7] 中，朱伯芳考虑温度影响的混凝土绝热温升表达式中，提出水化度复合指数函数形式见式(1)

$\alpha \left(t\right)=1-\lambda e^{-m{t}^n}$(1)

忽略不考虑混凝土水化过程中比热容与质量的变化，则混凝土某龄期的绝热温升值 $\Delta T$与绝热最大温升值T_m之比，等于该龄期其水化放热量与总水化热之比，即等于水化度，则下式成立：

$\Delta T\left(t_e\right)=\alpha \left(t_e\right)T_m$(2)

结合式(1)、式(2)得绝热温升值的表达式：

$\Delta T\left(t_e\right)=\left(1-\lambda e^{-m{t}^n}\right)T_m$(3)

式中，m，n为根据试验拟合，间接反映材料的水化速率的材料系数。λ为小于1的修正系数。该绝热温升模型为单项式指数函数模型，本质上是将混凝土内各水化活性材料的水化速率做平均化处理。但实际上，不同水化活性料在不同浓度、不同反应温度下，水化速率差异很大。平均化处理在总量拟合上没有问题，但在不同水化阶段的拟合上，将可能导致明显的偏差。

本文分析的两种混凝土所用水泥的主要活性组分均为C₂S和C₃S。鉴于此，本文借鉴文献 [14] 研究水泥净浆水化热的思路，将混凝土的总水化过程假设为两种不同水化速率材料的水化进程的线性叠加过程，将(1)式改为如下的双项叠加式复合指数函数计算模型式(4)

$\alpha \left(t\right)={\alpha }_x\left(1-e^{-m_1{t}^{n_1}}\right)+\left(1-{\alpha }_x\right)\left(1-e^{-m_2{t}^{n_2}}\right)$(4)

结合式(2)、式(4)得双项叠加式复合指数函数计算模型绝热温升值的表达式：

$\Delta T\left(t_e\right)=T_0+\left[{\alpha }_x\left(1-e^{-m_1{t}^{n_1}}\right)+\left(1-{\alpha }_x\right)\left(1-e^{-m_2{t}^{n_2}}\right)\right]T_m$(5)

混凝土进入绝热温升实验筒的短时搅拌过程，因为瞬时性、材料均匀性、保温条件等原因，很难用理论模型去拟合它，这一现象在实际施工过程中也同样存在。因此，将短时搅拌过程以初始温升T₀拟设，将(5)式修正为(6)式。

$\Delta T\left(t_e\right)=T_0+\left[{\alpha }_x\left(1-e^{-m_1{t}^{n_1}}\right)+\left(1-{\alpha }_x\right)\left(1-e^{-m_2{t}^{n_2}}\right)\right]T_m$(6)

式中m₁，n₁，m₂，n₂为根据试验数据拟合的材料参数。α_x和(1 − α_x)分别表示整体水化反应结束，第一种与第二种活性材料的水化放热量占总水化热之比。时间单位t以天计。

在比热容不变假设下，绝热温升过程与水化度过程一致，由实测数据推测得出100天后两组试验数据的绝热温升最大值分别为54.729℃，53.300℃。应用式(5)计算出龄期绝热温升理论值，并使用最小二乘法原理，拟合出两组试验的参数m，n，m₁，n₁，m₂，n₂。拟合结果见 表4 。

续表

将式(3)计算出来的绝热温升值作为单一函数式理论值，式(5)计算出来的绝热温升值作为双指数函数线性叠加式理论值，实测数据作为绝热温升实测值，做出两份对比图如 图1 所示。

图1. 绝热温升曲线模型对比

分析 图1 ，显然，双项指数函数线性叠加式模型计算理论结果，与绝热法实测结果十分接近，理论与实测吻合整体效果理想。实测早期的绝热温升值(实测值)与按模型式计算绝热温升值(理论值)有一定差异，判断为材料早期水化过程中物态变化显著，材料比热容并不恒定所致。因此使用双项指数函数式进行修正后的理论值更吻合实际测试结果，说明双项指数函数式较单项函数式更具有合理性。