大坝发泡聚氨酯保温防护技术应用及其质量控制

在混凝土表面设置用导热系数较低的聚氨酯材料所制成的保温层后，气温变化时，混凝土的内部不直接与大气进行热量交换，从而形成一个温度和湿度较为稳定的隔离场，不因外界气温在短周期内大幅度升降而导致温度梯度的剧变，此时，大部分热量交换仅仅在保温层内发生，从而使混凝土温度梯度平缓，起到降低表层温度拉应力、防止混凝土表面裂缝发生的作用。     

寒区春季浇筑导流墙施工期表面保温材料厚度确定方法

在寒区进行大体积混凝土结构施工容易在内外温差的作用下出现裂缝,加强表面保温是一种常见的温控防裂方法.采用三维有限元计算,得到新疆某导流墙在不同保温条件下的温度场,计算结果显示通过增大保温力度可有效控制混凝土的温降速率,可根据温降速率确定表面放热系数.此外,文章推导出表面放热系数与风速、保温层厚度与保温层的导热系数之间的...     

精密仪器厂房基础随环境温度变化的微变形及其控制

【目的】跨水库精密科学装置厂房基础在环境气温和库水温变化作用下会出现微变形，进而影响厂房内的精密科学装置正常运行。为了研究跨水库精密仪器厂房基础在环境温度变化作用下的温度变形及其控制，【方法】以某大型精密科学装置跨水库厂房为例，基于有限元热-应力耦合的瞬态分析，结合实测环境温度数据，模拟分析了在环境温度变化作用下采用重型桥涵跨水库方案的厂房基础的微变形。【结果】计算结果显示，不采取任何保温措施时，厂房基础底板每10延米的最大微变形差为234.862μm,大于控制标准100μm。将暴露在空气中的重型桥涵外表面增设聚乙烯苯板保温层并优选骨料以降低结构混凝土的线膨胀系数或将重型桥涵所有暴露在水和空气中的外表面均设置聚乙烯苯板保温层后，厂房基础底板每10延米的最大微变形差为97.357μm和75.691μm,满足控制标准。【结论】数值计算表明，在重型涵外表面增设聚乙烯苯板保温层，避免外界气温随季节变化对重型桥涵混凝土结构稳定温度场的影响，结构温度场随季节变幅较小，温度作用减小，而优选混凝土骨料降低混凝土线膨胀系数，能显著减小温度作用下结构的温度变形，两种方案均能有效控制跨水库精密仪器厂房基础在...     

严寒地区常态混凝土拱坝长期保温防裂措施

在严寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温、超大年内温差和冬季突发寒潮等环境温度荷载是造成混凝土结构拉裂破坏的重要因素,因此开展长期保温防裂措施的研究意义重大。采用等效原理,提出了保温层-混凝土复合材料的热传导等效模拟概念,建立了有限元数值仿真中不同厚度混凝土与表面保温层等效单元;利用严寒地区长期实测资料和同类工程经验,选定结构数值仿真的气温、水温和材料热力学参数,开展温降工况下不同保温层厚度的坝体温度场及应力场数值计算与分析。结果表明:严寒地区坝体在无保温层时的坝体表面混凝土温度变化规律与气温基本相同,采取保温措施后保温层对坝体表面的保温效果较为明显,保温效果随保温层厚度的增加而增强;无保温层时上下游坝面出现大面积的拉应力区,增加保温层后坝体的拉应力区有所减小且应力随保温层厚度的增加而逐渐减小。     

水库大坝聚氨酯保温层现场长期服役性能试验研究

为进一步探明水库大坝现场原位聚氨酯保温层长期服役后的劣化特性,以响洪甸水库大坝为例,选取大坝下游面典型部位开展了保温层各层间粘结性能现场试验,采用扫描电镜对现场取样的聚氨酯试样进行了微观形貌表征分析,测试了导热系数、压缩强度等关键性能指标,计算分析了相应的混凝土保温层表面放热系数。聚氨酯层与混凝土基面的拉伸粘结强度以及聚氨酯的压缩性能均有所下降,且潮湿聚氨酯的下降程度远大于干燥聚氨酯。与初始增设聚氨酯时相比,干燥部位聚氨酯保温层因内部微孔结构老化导致其导热系数有所升高（22.9%）,但保温服役状态仍满足原设计要求;含水潮湿部位保温层,其保温服役状态已不满足要求。保温层长期服役过程中聚氨酯微孔结构老化与外界水分入侵的耦合作用显著加剧聚氨酯劣化过程,大幅降低其粘结性、压缩性和保温性。     

有保温层拱坝变化温度场的计算

大体积混凝土的温度应力是一个十分重要的问题。寒冷地区拱坝的温度应力大于水荷载的影响。为了降低温度荷载,在拱坝下游面粘贴聚苯乙烯塑料板作为永久保温层,在文献[2]、[3]研究基础上,提出了有保温层拱坝变化温度场的计算方法。     

聚氨酯保温层对重力拱坝服役性能的影响

混凝土高坝增设聚氨酯保温层后的服役性能是大坝安全监控领域的研究重点。为研究聚氨酯保温层对重力拱坝工作性态的影响,在响洪甸大坝上布置了监测设备,对比分析了响洪甸大坝增设聚氨酯保温层前后的坝体温度和坝体变形监测数据。结果表明:增设聚氨酯保温层后,坝体温度与坝顶垂直位移最大变幅、最大年变幅与最小年变幅均明显减小,其中坝体温度最大变幅消减率超过50%,坝顶垂直位移最大变幅消减率超过35%。综上,聚氨酯保温层能有效降低坝体温度变化幅度和坝体变形程度,改善坝体应力状态和大坝沉陷状态,提高大坝服役性能。     

保温层等效冻土层系数取值方法的探讨

等效冻土层系数是反映保温层减冻土厚度的一个重要参数。本文依据河北省王村冻土试验场的观测成果，分析了水分、土质条件以及保温层厚度对等效冻土层系数的影响，提出了等效冻土层数的计算式，为苯板保温层设计提供了依据。     

寒冷地区有保温层拱坝的温度荷载

寒冷地区拱坝的温度应力很大，温度荷载的影响往往超过水荷载，目前趋向于在坝体表面进行永久保温，以减小温度应力。采用永久保温层之后，拱坝温度荷载改变很大，因此笔者给出拱坝上下游表面有永久保温层时温度荷载的计算方法。     

保温层等效冻土层系数取值方法的探讨

等效冻土层系数是反映保温层消减冻土层厚度的一个重要参数。本文依据河北省王村冻土试验场的观测成果 ,分析了水分、土质条件以及保温层厚度对等效冻土层系数的影响 ,提出了等效冻土层系数的计算式 ,为苯板保温层设计提供了依据     

新型隔热混凝土喷层支护技术研究与应用

针对当前矿井热害问题,对深井热源进行了阐述,从喷射支护材料角度出发,选取陶粒、玻化微珠、粉煤灰作为隔热材料,通过正交试验的方法,研制出一种新型隔热混凝土;由功效系数法得出最佳掺量配比,在保证混凝土力学性能的前提下,提高了保温隔热性能,其导热系数仅为普通混凝土的1/8。结合淮南矿区巷道锚喷支护工程,进行了回弹损失、围岩压力、混凝土应力和围岩收敛的现场试验。现场监测结果表明,该种隔热混凝土材料不仅隔热效果明显,而且工作性能完全符合井下喷射混凝土的施工需要,有利于井下作业人员的安全和身心健康,具有良好的推广和使用价值。     

挤塑聚苯乙烯保温板在南水北调渠道工程中的应用研究

选用挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板作为混凝土输水渠道防冻胀材料,研究了XPS保温板与发泡聚苯乙烯（EPS）保温板压缩强度的差异。采用不同方式对XPS保温板表面进行处理,研究了表面处理方式对保温板摩擦系数及其与混凝土之间黏结强度的影响。结果表明：在相同的变形量条件下,XPS保温板的压缩强度远高于EPS保温板。在光滑XPS保温板表面成型乳化沥青碎石抗滑层后,保温板的摩擦系数及其与混凝土之间的黏结强度均明显提高。工程实践应用表明,带有抗滑层的XPS保温板能够满足机械化衬砌混凝土施工的要求。     

混凝土表面保温保湿抗裂防水喷涂技术的开发及应用

混凝土表面保温保湿抗裂防水喷涂技术的开发及应用项目为国家电力公司重点科技攻关项目（SPKJ007－01），开发了复合发泡材料和高分子发泡材料两种新型的具有保温保湿抗裂防水综合效益的混凝土表面防护材料，同时开发了适合于两种新型保温材料的喷涂技术，并在山西汾河二库碾压混凝土大坝上游面和江西下会坑砌石拱坝上游面进行了大面积的推广应用，并取得良好效果。该项目于2001年8月已通过国家电力公司组织的专家验收，并获得好评。     

混凝土施工期表面保护仿真研究

低龄期混凝土表面开裂问题已成为工程界普遍关注的问题。这个问题反映到施工中,需要研究混凝土早期强度成长规律,以及不同龄期拆模时,混凝土表面应力发展规律。课题组通过研制的仿真分析软件FZFX3D,考虑混凝土浇筑过程,以离开基础约束区一定距离的某个浇筑块为研究对象,系统研究寒潮、气温日变幅和气温年变幅等三种温度荷载对向家坝碾压混凝土纵向围堰表面应力的影响。比较了不同龄期拆模的混凝土,其特征点的温度与应力变化过程,为施工期混凝土拆模后的表面保温材料选择,提供了参考依据。     

非均质材料温度场的有限元算法

目前的热传导有限元方程以导温系数和等效表面散热系数作为基本参数，当用以计算比热和容重乘积相差较大的多种材料组成的非均质材料温度场问题时，会带来较大误差，有时会得出错误的结果。本文从热量平衡方程出发，提出了直接用导热系数、表出散热系数和热量为基本参数的热传导改进有限元算法。计算实例表明，本文方法可以正确地计算非均质材料或复合材料结构的温度场。     

高海拔寒区隧道主动保温系统加热功率的计算分析

为解决高海拔寒区隧道仅仅依靠保温层还不足以防止隧道洞口段产生冻害的问题,将主动加热系统作为保温层的补充保温措施应用于西藏米拉山隧道。主动加热系统由布设于二次衬砌和保温层之间的电加热带和隧道洞外的太阳能发电系统组成,可用于严寒时期隧道洞口段衬砌的防冻保温。建立考虑隧道衬砌和热源的隧道洞口段围岩传热模型,运用叠加原理得到洞口段围岩温度场解析解。运用反演法来计算洞口段围岩的热物性参数。计算结果表明:在米拉山隧道中,电加热系统的铺设范围建议为0～330 m,其中0～100 m范围的电加热系统的运行功率建议为152 W/m~2,100～200 m范围内的电加热系统功率建议为131 W/m~2,200～330 m范围内的电加热系统功率建议为107 W/m~2,将得到的理论解与试验结果对比,其精度满足工程应用要求。研究成果可为类似高海拔寒区隧道电加热系统的设计与施工提供理论上的指导。     

冻土层等效导热系数的探讨

冻土层等效导热系数λ 是保温防冻设计中保温层厚度计算的重要参数。依据河北省王村冻土试验场的观测成果分析 ,λ 的主要影响因素为水分条件 ,并提出了重粉质壤土λ 与地下水埋深的关系式以及λ 与地下水埋深和冻前含水量的关系式     

斐济南德瑞瓦图水电站配水环管保温保压浇筑

在高水头机组中蜗壳和配水环管保压浇筑混凝土施工技术目前已广泛应用,但同时采取保温浇筑的却很少。文章介绍了斐济项目配水环管保温保压浇筑混凝土的方案及施工过程数据,经论证,保温保压浇筑有利于水电站的长期安全可靠运行。     

云峰大坝混凝土施工期受冻后的工作状态

云峰大坝修建在高寒山区 ,施工经历了 7个冬季 ,因无严格的保温措施 ,致使部分浇筑块早期受冻 ,形成受冻夹层。介绍了大坝混凝土受冻情况对混凝土性能的影响及大坝的实际运行情况