近日，西京学院山川工程科学研究院孙超伟副教授团队在国际知名学术期刊《Construction and Building Materials》（中科院一区TOP期刊，影响因子7.5）发表题为“Early-age compressive behavior and damage modeling of self-compacting concrete under coupled low-temperature and low-humidity curing”的最新研究成果。西京学院为论文第一完成单位，西北农林科技大学、西安科技大学、中国电建西北勘测设计研究院有限公司等为合作单位。

随着我国水利基础设施持续向西北寒冷干旱地区延伸，堆石混凝土坝上游防渗面板用自密实混凝土常面临低温、低湿耦合养护环境。现有研究多关注温度或湿度单一因素对混凝土性能的影响，而低温与低湿耦合作用下自密实混凝土早龄期力学响应与损伤演化规律尚不清晰，难以为寒旱区工程早期安全评估与耐久性设计提供充分依据。

针对上述问题，研究团队设置了20℃-95%RH、10℃-75%RH和3℃-50%RH三种代表性养护制度，分别模拟标准、中等和严酷的温湿耦合环境。在3d、7d、14d和28d不同龄期开展单轴压缩试验，并结合低场核磁共振（LF-NMR）、扫描电子显微镜（SEM）及分形分析，系统揭示了自密实混凝土宏观力学性能与微观孔隙结构之间的定量关系。

研究结果表明，低温低湿耦合养护显著抑制自密实混凝土抗压强度和弹性模量的发展。28 d龄期时，3℃-50%RH条件下抗压强度和弹性模量分别为13.90MPa、14.51GPa，仅为20℃-95%RH标准养护条件下的60.6%、46.3%；同时，试件峰值应变增大，峰后软化行为趋于平缓。微观分析进一步表明，不利养护条件抑制水泥水化、延迟孔隙细化，并保持较高比例的有害孔，其中大于200nm的大孔持续存在与连通是导致力学性能劣化的关键因素。基于此，团队建立了考虑养护诱导初始损伤和加载诱导损伤的修正Weibull单轴损伤本构模型，模型与试验应力-应变曲线吻合良好，决定系数R²均大于0.95。

该研究为寒冷干旱地区堆石混凝土坝自密实混凝土早龄期性能评估提供了重要的实验依据和理论模型，对寒旱区水利工程安全建设与耐久性设计具有积极意义。

研究工作得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划、西京学院高层次人才专项、陕西省教育厅服务地方专项、陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室开放基金等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.146658