某工程大体积混凝土温度场的试验研究

为了控制大体积混凝土的水化热温度,对控制混凝土早期裂缝提供依据,了解温度对混凝土早期力学性能的影响,采用镍铬-镍硅型热电偶传感器对混凝土内部温度场进行了实测.结果表明,混凝土浇筑初期内部温度场沿深度呈抛物线分布,最高温度为58℃,在浇筑后3 d出现,持续1 d左右,混凝土中心与表面最大温差19℃.通过实测的温度场分布情况,可以直接了解混凝土内部温度变化趋势,对控制水化热温度和温度裂缝起指导作用.     

控制大体积混凝土内部温升的措施

介绍了大体积混凝土的概念、特点,以及在施工过程中控制大体积混凝土内部温升的措施.     

大体积混凝土底板施工的综合防裂技术

大体积混凝土体积庞大,混凝土浇筑后释放出大量水化热,由于体积较大,聚集在混凝土内部的热量不易散发,混凝土内部温度较高,造成混凝土内外温差较大.由于约束的影响,在混凝土的升降温过程中会引起混凝土内部温度应力剧烈变化而导致混凝土结构产生有害裂缝,施工难度较大.结合南京某综合大楼基础底板大体积混凝土工程施工实例,施工前用有限元分析模拟大体积混凝土温度场,根据分析结果制定施工方案,优化混凝土配合比.现场埋设了温度监控点,施工中根据监控信息随时调整养护方案,从而做到信息化施工.实践证明理论分析得出的温度变化规律与实测结果基本符合,采取的施工方案安全可靠,上述综合防裂技术措施的应用确保了该工程大体积混凝土防裂目标的实现.     

大体积混凝土柱施工过程的温度监测与控制

通过对某工程大体积混凝土柱进行水化热控制以及测温工作,掌握混凝土内部的温升情况,对混凝土浇筑过程的温差进行监控.结果表明,选用适当的的混凝土原材料,采用连续的生产工艺,以及运用合理的混凝土养护手段,可以实现浇筑后的大体积混凝土柱内部和表面的温差不超过25℃,温差控制比较理想,结构混凝土质量未出现任何裂缝和缺陷,避免了由于裂缝而破坏混凝土的正常使用功能.     

大体积混凝土水化热温度场三维有限元分析

利用结构有限元分析程序Super SAP对大体积混凝土温度场进行模拟计算,对计算结果进行了分析,寻找大体积混凝土温度场分布存在的规律,为Super SAP在大体积混凝土温度场预测中的应用提供理论分析的依据。理论分析表明,表面边界条件不同,温度场的分布存在规律性的变化,边界条件相同时,温度分布存在对称性,反之不存在对称性,并且基础沿厚度方向的中心截面具有对称性。     

高掺粉煤灰大坝混凝土绝热温升试验研究

混凝土绝热温升模型是大体积混凝土结构温度场仿真分析的重要条件。采用绝热与半绝热两种试验方法,进行基准混凝土和高掺粉煤灰大坝混凝土的绝热温升试验研究。结果表明粉煤灰的掺入可减少混凝土的绝热温升与早期放热速率,降低温升速率峰值,使混凝土的开裂风险减小。采用半绝热模式比绝热模式可得到更接近实际的结构混凝土的绝热温升,绝热模式得到的绝热温升可用于评价混凝土自身的放热能力。结合试验结果,对比分析三种绝热温升模型,提出适用于大坝混凝土温度场仿真的绝热温升模型。     

大型泵站混凝土底板水化热温度场数值模拟研究

采用ANSYS有限元软件对大体积混凝土底板内部温度场进行数值模拟研究,分析了覆盖表面保温层对混凝土底板温度场的影响。研究结果表明:混凝土水化热在前3天释放速率较大,同时里表温差增速也较大;采用在底板表面覆盖保温层的方式能够有效降低混凝土里表温差,减小温度应力,控制裂缝产生;覆盖保温层同时也降低了混凝土降温速率,使降温更趋平缓,减小了混凝土降温过程中开裂可能性。     

基于混凝土浇筑仓表面实测温度分布的太阳辐射热反馈

混凝土建筑物的温度场受太阳辐射热的影响很大,但基于混凝土建筑物现场实测温度进行太阳辐射热反馈较少。结合西南某建设中的混凝土坝工程,实时在线监测高温季节浇筑仓表面受环境气温和太阳辐射热的影响,通过建立浇筑仓表面小尺度温度统计模型,分离出环境温度分量,进而基于环境温度分量反馈了监测期间的太阳辐射热。分析表明,在高温季节,太阳辐射热对混凝土浇筑仓温度影响很大,能使该大坝混凝土浇筑仓周围空气日平均温度增量达到11℃以上,周围空气温度增量峰值达到30℃左右。     

干旱地区大体积混凝土温度场及裂缝控制技术研究

西北地区气候干燥且昼夜温差大,增大了大体积混凝土裂缝控制的难度。以该地区某热轧机组特大型筏板基础为对象,对大体积混凝土基础施工及养护过程的温度变化及裂缝发展进行研究。计算施工过程混凝土内部的温度场,讨论混凝土温度随龄期发展规律。提出控制大体积基础混凝土的温度,从而控制裂缝的措施,并采取措施监测基础内部温度。     

桥梁大体积混凝土浇筑过程的温度场及温度应力

桥梁大体积混凝土质量控制的一个重要方面是温度控制,本文通过对宁波甬江特大桥承台大体积混凝土在施工过程中的温度场与温度应力进行仿真分析,计算了大体积混凝土内部温度场及仿真应力场,从而采取了相应温控措施,并对分析计算结果与实测结果进行对比分析,表明该温控措施有效地控制了混凝土的最高温升和内外温差,对类似工程具有一定的借鉴作用.     

考虑日照的碾压混凝土重力坝施工期温度仿真

目前在仿真计算施工过程中的温度场时,气温边界条件均没有考虑日照影响引起的混凝土表面温度升高.采用瞬态有限元方法严格模拟碾压混凝土实际碾压浇筑过程,就施工期考虑日照影响与不考虑日照影响两种情况进行温度仿真计算,并且将仿真计算结果与实测温度值进行了比较.结果表明,考虑日照后的仿真温度场接近实测的温度场,并且得出了施工期日照对混凝土温度场影响很大的结论,如不考虑日照影响,计算得到的温度场将低于实际大坝的温度场.     

Experimental Study of the Temperature Distribution of Solar Collector Pavement

Black asphalt road have excellent properties to collect the solar radiation and good use of asphalt absorb solar energy is a new energy technology. Asphalt is a sticky plastic material,its modulus and strength will change with temperature and the actual bearing capacity of pavement structure will change as well. A new method was used to evaluate the temperature change of asphalt pavement. By simulate solar radiation on asphalt sample to study the change of the temperature field. The temperature distribution of the asphalt concrete under the same light radiation and circulating water was also studied. The results indicate that this method can be a good simulation of solar collectors on the surface temperature field.     

日照作用下钢管混凝土构件截面温度场的实验研究

在日照作用下对钢管混凝土构件进行截面温度场测试,分析了截面温度场随日照方位及截面空间分布的变化规律。结果表明,截面温度场随时间及截面空间变化的非线性均很显著;钢管表面各测点与圆心测点出现温度峰值的时间存在相位差;沿截面直径方向,各测点温度变化随直径缩小趋缓,即越靠近圆心,测点温度变化越滞后于环境的变化;圆心点的温度变化受各个方向温度变化的共同作用,但更多地受到强势方向的影响。     

特大桥实体桥墩在日照作用下温度场及温度应力的仿真分析

通过走行线特大桥大体积混凝土桥墩的施工实例,运用Ansys有限元软件对日照作用下混凝土热环境的温度场及应力场进行仿真分析,结果表明：受日照太阳辐射的影响,混凝土外表面的温度变化比桥墩内部的温度变化快,出现温度的滞后性,当温度差达到最大值时并没有出现最大拉应力,在日照作用下桥墩产生了较大的拉应力;最大拉应力、压应力及温差值较大区段从8：00-17：00,压应力随着日照时间和方位角不同而呈现抛物线变化,最大拉应力递减效应较压应力变化较小,拉应力对桥墩外表面裂纹影响效用最大。     

彩色路面反射率和内部温度的室内测试分析

为准确评价彩色路面材料的反射性能,以双辐射传感器为基础,测试了室外路面反射率,分析了太阳入射强度、传感器高度、入射角度、测点周边环境对反射率测试结果的影响;针对反射率室外测试受环境影响显著的问题,开发了反射率和温度的室内测试系统,对6种常见颜色路面材料的反射率和内部温度进行了测试,并与水泥混凝土、沥青混合料进行了对比. 结果表明:太阳入射强度、入射角度对路面反射率室外测试影响极大,强度越大、入射角度越大,反射率测试结果越大;红、黄、蓝、绿4种彩色路面材料的反射率为20%~25%,高于开级配沥青混合料5.8%、密级配沥青混合料5.4%、多孔水泥混凝土16%,略低于密实水泥混凝土32%的反射率;相同辐射条件下,彩色路面材料内部温度普遍低于沥青混合料和多孔水泥混凝土,绿色路面材料具有最佳的降温效果.     

混凝土桥塔温度场和空间应力场分析

混凝土桥塔等薄壁结构在使用期内产生的裂缝已成为大体积混凝土开裂的新问题,日照非线性温差荷载是导致这类结构开裂的重要因素之一.选取了3个典型的季节--冬季、春季和夏季,测试了某悬索桥混凝土桥塔表面温度场,分析了3个季节下塔壁高度、厚度方向温差随时间的变化规律,并以日照温度场测试数据为基础,分析了塔壁厚度方向最不利温差作用下桥塔的空间应力分布.     

温博段Ⅰ标段倒虹吸施工期温控防裂技术研究

针对管身混凝土结构施工期易开裂问题,认为结构的内外温差、基础温差是这类裂缝产生的主要原因.采用三维有限单元法对施工期倒虹吸进行仿真计算,分析混凝土施工期应力场的时空变化规律,得出管身裂缝容易出现的部位.在南水北调中线工程焦作市Ⅰ标段采用了模板外面贴泡沫保温板的保温方法,计算结果表明,混凝土表面的施工质量得到明显的防裂效果,值得类似工程应用推广.     

闸墩施工期温度应力仿真分析

考虑外界气温条件、水泥水化热、弹模、徐变等热力学和物理力学参数以及分层浇筑(利用生死单元实现分层浇筑)对闸墩温度应力的影响,利用ANSYS软件三维有限元法进行闸墩施工期的瞬态温度场和应力场仿真计算.结果表明:内外温差过大,内部温升温降太快是闸墩出现裂缝的主要原因,并提出了对拌合材料冷却,降低浇筑温度,采用优化的保温保湿养护方法,在混凝土内预埋冷却水管,选用低热水泥,使用减水剂等减小内外温差,减缓温升温降过程,以有效防止施工期表面裂缝的产生.     

浅谈混凝土的施工温度裂缝与控制

通过多年的现场观察,通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度裂缝与控制的措施等进行了阐述。     

早期混凝土热学参数优化及温度场精确模拟

早期混凝土温度场变化剧烈,其生热过程、导热性能都与水化过程密切相关。综合混凝土绝热温升方程、热学参数和边界条件三方面,进行了早龄期混凝土热学参数优化和温度场精确模拟的研究。在室内试验基础上,采用Python语言编写遗传算法程序,并将二次开发的ABAQUS温度场子程序嵌入到遗传算法中,进行了绝热温升方程的参数优化;考虑导热系数和比热变化,开发了基于水化度的热学参数子程序。采用优化后绝热温升方程对某工程实例进行了对比研究,结果表明：热学参数变化对早期混凝土的温度场分布有重要影响,考虑水化度热学参数变化的工况比不考虑该参数变化的工况,承台内部温度最高值增大7.28%,表面温度最高值增大14.30%,内外温差增大3.81%,内外温差值较高的范围也较大;研究成果能更为精确的预测结构早期应力和开裂。