混凝土绝热温升的实验测试与分析

从理论上讨论了影响混凝土绝热温升的主要因素，并通过实验分析了初始入模温度、掺加粉煤灰和减水剂等因素对混凝土绝热温升和温升速率的影响．结果表明，提高混凝土初始入模温度将加速胶凝材料的水化，并缩短水化反应持续时间，这对低强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度影响不大，所以对其绝热温升值影响不显著，但明显降低高强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度，使其绝热温升值下降．掺加粉煤灰或减水剂来改变混凝土的工作性也会影响混凝土的绝热温升值和温升速率．     

混凝土的绝热温升研究综述

为了防治混凝土发生裂缝，许多大体积混凝土在设计中提出抗裂要求，绝热温升是混凝土抗裂能力的指标。本文总结了影响混凝土绝热温升的因素，同时提出通过选择水泥品种、掺用掺合料和外加剂、降低养护温度等方法来降低混凝土的绝热温升，从而提高混凝土抗裂性能，为工程实践提供参考。     

不同温度履历与约束程度下混凝土抗裂性的研究

以水灰比0.4、坍落扩展度520 mm的混凝土为研究对象,采用温度应力试验机(TSTM)对不同温度履历(绝热温升养护、恒温养护)及不同的约束程度(100%、60%)条件下的混凝土早龄期的抗裂性进行试验研究。结果表明,同一温度履历下约束度越高的混凝土其抗裂性越差;相同约束度下绝热温升条件的混凝土比恒温养护条件的混凝土更易开裂。     

不同温度下碱-硅酸反应膨胀规律研究

参照砂浆棒快速法,调整试验温度,研究了温度对骨料碱-硅酸反应(ASR)膨胀的影响规律。采用化学反应速率常数描述温度对混凝土ASR膨胀的影响,探讨了ASR速率常数与养护温度之间的关系,验证了温度对碱-骨料反应的影响可以用Arrhenius方程来描述的设想。运用Arrhenius方程初步建立了ASR膨胀预测模型。     

某大体积混凝土工程温升控制

大体积混凝土温度-应力场分析的一个重要前提就是水泥水化放热模型的确定。基于化学反应动力学、微观水化模型,提出了新的水泥绝热温升模型。在此水泥绝热温升模型基础上,结合有限元软件,对某大体积混凝土工程进行了温度-应力场分析,并由此确定其温升控制措施。工程施工后,表面温度裂缝较少,较好地保证了此工程的施工质量。     

高贝利特水泥及混凝土的热学性能

本文研究了高贝利特水泥的水化放热特性,并和三峡MHC混凝土作对比研究了其混凝土绝热温升。结果表明:与通用硅酸盐水泥相比,高贝利特水泥不仅水化放热少,峰值温度低,而且温升速率小,该特性预示着高贝利特水泥具有优良的热学稳定性;和MHC混凝土相比,HBC混凝土绝热温升曲线自始至终都比较平缓且温升值较小,从而有利于降低大坝混凝土的温度应力,减少温度裂缝的产生。     

混凝土绝热温升的影响因素

研究了混凝土的初始入模温度、流动度和掺加粉煤灰等因素对混凝土绝热温升值和温升速率的影响,同时还研究了所用胶凝材料的水化动力学。研究结果表明,提高混凝土初始入模温度将加速胶凝材料的水化,并缩短水化反应持续时间。这对低强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度影响不大,因而对其绝热温升值影响不显著;但却会明显降低高强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度,使其绝热温升值下降。掺加粉煤灰或改变混凝土的工作性也会影响混凝土的绝热温升值和温升速率。     

非洲火山灰质材料在大体积混凝土中的应用

通过胶凝材料水化热试验及混凝土的绝热温升试验研究了天然火山灰质材料对胶凝材料水化放热量及对混凝土绝热温升的影响,并通过混凝土绝热温升曲线的匹配养护研究了天然火山灰质材料对大体积混凝土抗压强度的影响。结果表明:掺入不同天然火山灰质材料能降低胶凝材料体系的水化热,与掺入粉煤灰降低的程度相当或更低;掺入天然火山灰质材料能降低混凝土的绝热温升,与掺入粉煤灰降低程度相当或更低;火山灰混凝土在匹配养护条件下强度高于标准养护条件,但随着龄期的增加,标准养护混凝土后期强度又高于匹配养护;与粉煤灰相比,天然火山灰质材料活性较低。     

混凝土绝热温升测试仪的设计原理及其应用

混凝土绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参数之一,对于大体积混凝土的开裂预防起到了关键性的作用。因此,准确测量混凝土绝热温升及其变化规律就显得尤为重要。以自主研发的FH-ATRD型混凝土绝热温升测试仪以及PID测控系统,对混凝土的绝热温升进行了试验测试,得出了不同配合比的绝热温升随着时间的变化规律,并且在深港西部通道口岸港方X光检查通道大体积混凝土施工中应用,有效地保证了工程质量。     

大体积钢铁渣粉混凝土绝热温升与施工模拟试验

通过开展钢铁渣粉混凝土绝热温升和施工模拟试验,分析了钢铁渣粉对大体积混凝土绝热温升的影响。试验结果表明:掺加钢铁渣粉可有效降低混凝土放热峰值和温升速率,且掺量越多,放热峰值出现时间越晚。施工模拟试验亦表明,相比常用的掺加矿渣粉和粉煤灰混凝土,掺加钢铁渣粉更能有效降低混凝土放热峰值和温升速率。试验结果为钢铁渣粉在大体积混凝土中的推广应用提供了参考数据。     

温度和供碱方式对砂岩ASR的影响

参照砂浆长度法和砂浆棒快速法,研究了温度和供碱方式对砂岩砂浆试件ASR的影响.试验结果表明,提高养护温度可以加速砂岩的ASR反应速率,但会降低砂岩砂浆试件的最终膨胀率.低温养护条件下,供碱方式会影响砂岩砂浆试件的ASR反应速率,高温养护条件下,供碱不仅应影响砂浆的ASR速率,还会对试件随龄期的膨胀曲线趋势产生明显影响.高温养护条件下,砂浆试件膨胀率随时间的变化,可用双曲函数较好的拟合.     

滑模施工温度对混凝土凝结的影响

通过模拟现场施工温度对混凝土凝结时间影响的试验研究以及大量数据的分析，揭示了温度与混凝土凝结时间之间的关系，提出了养护温度对混凝土的凝结起决定作用，并且温度越低其作用越显著，而初始温度对混凝土的凝结也有明显的影响。     

二灰砂砾高温快速养生试验研究

二灰砂砾是公路路面基层、底基层常用的无机结合料稳定材料，根据现行规范有关规定，路面结构设计的重要参数劈裂强度和抗压回弹模量需要进行长龄期养生，二灰砂砾养生时间为180 d。由于目前设计周期很短，规范要求的设计参数很难在设计周期内试验出来，直接影响了对设计方案的及时论证。目前，国内外对无机结合料稳定材料高温快速养生研究主要是建立温度和时间的换算公式，从而在实际施工中提高养生温度而在较短的时间内测定材料的强度。该方法是根据经验公式确定材料的强度，存在适用范围小等缺点，实用性有待进一步研究。通过试验研究找出高温养生条件下二灰砂砾的强度增长规律（适宜的曲线形式），基于这种规律确定二灰砂砾标养长龄期（180 d）强度对应的快速养生短龄期大约需要7 d，该方法是对养生条件改变后实测强度，而不是根据经验公式由短龄期强度推算长龄期的结果，所以试验结果的真实性与正常养生相比没有任何区别。在此基础上，通过电镜扫描对二灰砂砾高温养生快速养生短龄期7 d与标准养生180 d龄期时的微结构进行对比分析，发现两种养生条件下试样微结构基本一致，进一步验证高温养生缩短二灰砂砾养生龄期是可行的。     

混凝土绝热温升公式的理论推导与试验研究

由固体热传导理论可知,混凝土绝热温升仅与水泥水化放热规律有关。根据笔者研究得出的水泥恒温水化放热规律及水泥水化放热行为的温度效应,可以预测任意温度条件下任一时刻水化放热总量。进而,从理论上推导出混凝土绝热温升表达式;然后,采用10 mm木胶板内衬100 mm聚苯乙烯泡沫板和3 mm胶合板模拟绝热状态,进行试验验证。最后,得出混凝土绝热温升表达式可以采用双曲函数和复合指数函数表达,而双曲函数在形式上要比复合指数函数简单,所以多数人倾向于采用双曲函数表达式。     

大体积混凝土水化热温度场的数值计算

以考虑温度影响的混凝土水化放热为基础,通过试验获得混凝土的绝热温升数据,在此基础上建立三维有限元模型,对大体积混凝土足尺模型浇筑后60d内的温度场进行了计算,并与实测数据进行比较。结果表明,混凝土内部最大温升约为40℃,5~7d达到峰值;任意两点间的温度差不超过25℃;在竖直方向上,上下表面温度梯度最大,且出现在混凝土自身放热完毕并开始向环境中散热的初期。     

UP树脂低温建筑结构加固胶研制与性能

UP树脂低温建筑结构加固胶以UP树脂为主粘剂,采用过氧化苯甲酰-叔胺引发体系,在常温固化的基础上,引入化学反应热源(CHS),利用反应放出大量的热来提高体系放热速率加速固化反应,达到低温固化的目的。     

陶粒内养护高性能混凝土抗裂性能研究

通过平板开裂试验,研究陶粒内养护对不同强度混凝土早期抗裂性能的影响规律,并结合混凝土塑性收缩试验、绝热温升试验和内部相对湿度变化,探明陶粒内养护提高混凝土早期抗裂性能的微观机理.结果表明:在混凝土中使用饱水陶粒替代部分粗骨料,能够减少混凝土材料的早期塑性收缩,降低大体积混凝土内部的水化温升,有效提高混凝土早期的抗裂性能,达到显著的内养护效果;饱水陶粒通过减缓早龄期试件内部相对湿度的快速下降,改善了胶凝材料水化环境,有效抑制了胶凝材料水化过程引发的自干燥作用,降低了混凝土材料早期收缩,从而提高了混凝土材料的抗裂性能;C30与C60两个强度混凝土中饱水陶粒替代粗骨料的最佳比例均为20%(体积分数).