大体积混凝土早龄期表面防裂公式的原型验证

为了防止大体积混凝土早龄期表面裂缝的产生,根据混凝土浇筑块早龄期的有限元温度场计算与分析,选取距表面0.50m范围内的混凝土为研究对象,推导出表面防裂安全系数与龄期及表面温度梯度的关系模型,以实时定量监测混凝土早龄期表面的应力安全状态.在中国某大型泵站工程大体积混凝土的施工过程中进行了原型测试,根据实时测量的早龄期混凝土仓面和侧面的温度梯度,采用所推导模型计算表面安全系数,并实时监测裂缝的产生.结果表明,所推导模型较好地反映了表面安全系数与早龄期混凝土表面防裂状态的关系.     

早龄期混凝土结构的温度应力分析

为了分析混凝土在早龄期时温度应力随龄期的发展.通过建立混凝土材料的水化放热模型,引入Arrhenius公式来表征早龄期时混凝土放热速率受温度的影响.采用考虑等效龄期的混凝土弹性模量和抗拉强度CEB-FIP1990计算公式来表征早龄期时温度变化对其力学性能的影响,在应力分析中采用Bazant的双幂函数徐变模型.结果表明:引入Arrhenius公式的混凝土水化放热模型可以用于计算混凝土结构早龄期时的温度场,早龄期时温度应力可以引起混凝土长墙的开裂.早龄期时混凝土结构温度应力的计算为优化混凝土材料的组成提供依据,尽可能减少温度应力引起的开裂.     

基于等效龄期的粉煤灰混凝土抗压强度计算模型

设计温度跟踪养护系统来模拟实际结构中混凝土所经历的温度历程,通过测试在标准养护条件20℃、恒温50℃和变温养护条件下不同强度等级的粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的值,分析温度历程对粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的影响。根据混凝土早龄期抗压强度的两个主要影响因素:温度和龄期,引入等效龄期理论建立了粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的计算模型,并分析了模型参数。实际结构中的粉煤灰混凝土抗压强度可以通过测定温度场,利用计算模型进行相应龄期的抗压强度计算。研究结果表明,粉煤灰混凝土抗压强度计算模型能够较准确计算结构中粉煤灰混凝土的抗压强度,从而有效指导粉煤灰混凝土的工程应用。     

混凝土结构早龄期开裂的预测

为了减少混凝土结构早龄期的开裂,提高混凝土结构的使用寿命,以可靠度理论为基础,建立了混凝土结构早龄期开裂的功能函数(?)=r-s.利用敏感系数来表征混凝土早期的水化放热和自收缩对功能函数的影响,引入部分系数,描述混凝土结构实际值与设计值之间的关系,并确定混凝土结构的临界开裂风险.计算了混凝土挡土墙的开裂风险,并对其开裂情况进行预测,预测的结果与观测的情况基本一致.混凝土结构早龄期开裂的预测为优化混凝土材料的组成提供了依据,可以减少混凝土结构早龄期的开裂.     

早龄期混凝土结构开裂风险分析

为了分析混凝土在早龄期时的开裂风险，采用有限元方法计算混凝土结构早龄期时的内应力发展．通过建立混凝土材料的水化放热模型，引入Arrhenius公式来表征混凝土放热速率受温度的影响．在分析中采用考虑等效龄期的混凝土弹性模量和抗拉强度CEB—FIP1990计算公式和Bazant的双幂函数徐变模型，同时考虑混凝土早龄期的自生收缩．结果表明：引入Arrhenius公式的混凝土水化放热模型可以用于计算混凝土结构早龄期时的温度场，混凝土的水化放热和自生收缩引起的内应力可以引起混凝土长墙的早期开裂．早龄期时混凝土结构内应力的计算为优化混凝土材料的组成提供了依据，尽可能减少混凝土结构的开裂．     

早龄期冻结土压力与负温耦合作用的井壁混凝土性能

研究了早龄期冻结压力等荷载、负温及早龄期荷载和负温耦合作用对冻结竖井井壁C60混凝土抗压强度、氯离子扩散系数和声发射特征的影响,并通过扫描电镜分析其内部微裂缝.结果表明:早龄期荷载加载时间越早对混凝土28d抗压强度的影响越大,当外部荷载作用时间在3d以后且荷载水平在混凝土当天强度40%以内时,混凝土28d强度几乎不受影响;冻结井井帮负温环境会延缓井壁混凝土早期水化,防冻剂的加入利于加快混凝土水化和强度的发展;在早龄期荷载及负温耦合作用下,混凝土28d抗压强度降低明显,氯离子扩散系数大大增加,混凝土的渗透性由"中"变为"高",内部产生了缺陷和微裂缝导致声发射"活跃阶段"提前,且混凝土呈现明显的塑性变形.     

钢筋对闸墩混凝土早龄期应力影响的数值分析

在大体积混凝土薄壁结构中,混凝土在早龄期很容易开裂.设计人员有时采用钢筋进行防裂限裂,但钢筋在混凝土早龄期阶段的防裂效果仍不明确.对典型的闸墩和底板建立有限元模型,并分别采用整体式和分离式模型模拟了闸墩中的钢筋.采用4种不同的工况,模拟施工期荷载条件下的应力场,根据计算结果可以认为目前常见的钢筋布置方案对闸墩混凝土早龄期应力影响很小,可以不予考虑.     

寒潮期间大体积混凝土保温研究

大体积混凝土在施工期间不可避免地会发生气温骤降.如果不注重表面保护,大体积混凝土表面极易开裂.通过对混凝土表面放热系数的计算、表面温度的计算以及混凝土表面保温计算原理的研究,为寒潮期间保温措施的采用提供了一定的参考,并计算了温度骤降对某典型坝段的影响.     

早龄期混凝土分数阶Burgers徐变模型研究

早龄期混凝土徐变对工程结构体安全设计至关重要,研究针对早龄期混凝土徐变是控制和保证混凝土工程安全施工和正常运行的关键.基于粘弹塑性流变理论、Riemann-Liouville理论和Burgers组合模型理论,利用Able粘壶重构分数阶软体组合元件,提出分数阶Burgers模型的应力-应变关系表达式,构建基于分数微积分理论的早龄期混凝土徐变本构模型.通过早龄期混凝土压缩徐变试验数据进行验证,所构建模型能够对早龄期混凝土徐变过程保持较高的一致性,并通过分数阶阶数n的敏感性分析,可以实现对实际工程中早龄期混凝土徐变程度的有效控制.基于分数阶的Burgers模型可为早龄期混凝土徐变模型提供一种新的思路.     

混凝土早龄期抗裂性能测试方法评述

混凝土结构在早龄期往往由于干燥收缩、自身收缩、塑性收缩和温度收缩等因素产生体积变形,若同时受到约束就可能会发生开裂,因此有必要研究混凝土早龄期抗裂性能的测试和评价方法。随着绿色高性能混凝土材料的发展,早龄期混凝土抗裂性能的测试和评价方法仍需进一步研究。     

基于等效龄期与结构单元的HPC早龄期拉伸徐变评价

通过对早期设计的拉伸徐变装置的改进,实验评价了养护温度和加载龄期对高性能混凝土早龄期拉伸徐变特性的影响.在考虑混凝土内部结构单元对徐变作用的基础上利用流变学原理提出了评价早龄期拉伸徐变的ZC模型.通过对拉伸徐变实验数据的分析,得到了模型参数,进而获得了早龄期拉伸徐变的评价式,并对其进行了实验验证.结果表明,高性能混凝土早龄期拉伸徐变在加载初期增长快速,后期则逐渐趋于稳定,并且养护温度越高,徐变收敛的趋势越明显;所提出的ZC模型能较好地描述不同养护温度和不同加载龄期早龄期拉伸徐变发展特征,对3d前加载的混凝土徐变应变的定量评价其误差在10%以内.     

早龄期磨细矿渣混凝土回弹法专用测强曲线的建立

对42组早龄期磨细矿渣混凝土(7d～14d)立方体试件进行了回弹测试和强度试验。在上述试验的基础之上，选取合适的数学模型，经回归分析建立了早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线，曲线表明矿渣混凝土的表面回弹值与其抗压强度之间有着较好的相关性，而且曲线的精度符合回弹法规程中的要求。经工程实践验证了该曲线的测试精度，建议可作为郑州市早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线。     

早龄期持续拉力对混凝土性能的影响

为研究早龄期持续拉力对混凝土后期力学性能的影响,设计了7个系列共77个混凝土试件,探讨早龄期持荷轴拉比、持荷时间、混凝土强度等3个因素对混凝土后期轴心抗压性能的影响规律。为此,制作了对6个混凝土试件同时施加持续拉力的试验装置,龄期1.5d时开始施加轴向拉力,持荷一定时间后卸载,龄期28d时进行轴心抗压试验。持荷轴拉比和持荷时间对混凝土后期轴心抗压性能有一定的影响:持荷时间为7d时,轴拉比为0.15和0.3试件后期轴心抗压性能基本没有劣化,而轴拉比为0.5时试件产生了不可自愈的损伤,初始弹性模量、轴压峰值应力下降、峰值应变增大;轴拉比为0.3的试件持荷时间增加到14d,混凝土后期性能产生了劣化。混凝土强度等级越低,早龄期持续拉力对其弹性模量的影响较大,但峰值应力和峰值应变的影响相对较小。在试验结果的基础上,采用最小二乘法回归得到了持荷时间和持荷轴拉比对混凝土初始弹性模量、峰值应力与峰值应变的早龄期持荷影响系数。最后,在普通混凝土的应力应变关系的基础上考虑早龄期持荷影响因数,得到了受早龄期持荷影响的混凝土应力应变关系。     

早龄期混凝土板温度应力以及抗裂计算

通过对早龄期混凝土内温度场的监控,采用差分法来计算其温度应力,绘制出其应力成长曲线;对早龄期混凝土取芯,测出其弯拉强度,作为抗裂限值。将早龄期混凝土的温度应力与强度对比,以此来确定混凝土开裂规律。根据温度监控曲线,确定出混凝土内温差过大的时间段,以此来采取相应的工程措施进行防范。     

粉煤灰混凝土的单轴抗拉弹性模量

基于浇筑在混凝土棱柱体试件纵向轴心的螺纹钢筋与混凝土共同作用原理进行了混凝土单轴抗拉力学性能试验.采用标准养护条件下无置换与粉煤灰置换20％水泥两种混凝土作对比,系统考察了早龄期为中心的粉煤灰混凝土的弹性模量.研究结果表明,对于任意龄期的粉煤灰混凝土,其拉伸弹性模量都高于压缩弹性模量20％以上.由规范中弹性模量计算公式的计算结果与试验结果比较得知,无论是粉煤灰混凝土还是普通混凝土其试验值都高于计算值近9 GPa.     

漳州市0903号热带风暴“莲花”过程总结剖析

今年第一个影响漳州市的早台风“莲花”于6月21日登陆福建省晋江,造成我市南部沿海特大暴雨降水过程。本文针对此次台风影响特点,从物理量分析,卫星云图和雷达资料等方面对特大暴雨产生机制做全面剖析,总结规律。     

混凝土水化热对早龄期路面温度场的影响

为研究混凝土水化热及不同时刻浇筑混凝土对早龄期水泥混凝土路面温度场的影响.利用ABAQUS热传导分析平台,编制混凝土水化热、第一、第二类热传导边界条件Fortran子程序,该模型可分析出在夏季典型无云天气条件下3、12、16、21时浇筑混凝土的路面在72小时内的温度场变化规律。结果表明：通过与埋设在实验路面中部的温度传感器实测值进行对比,验证了上述早龄期水泥混凝土路面温度场理论分析的正确性。研究表明：在夏季典型无云天气条件下,忽略混凝土水化热将给早龄期混凝土路面温度场计算带来5℃的误差;水泥混凝土路面的最佳浇筑时间段为16时至21时。     

早龄期混凝土表面开裂问题的试验研究

研究太阳辐射和风速影响下早龄期混凝土表面开裂问题.用400mm×400mm×160mm混凝土试件,构成一个半无限的平面模型,进行了两组试件的比较.第一组试件直接暴露在阳光下,第二组试件暴露在空气中但有遮阳设施,这两组试件的大气温度与相对湿度等基本一致,但经风条件与遮阳条件不同.试验发现:第一组试件的表面产生了毛细裂纹,第二组试件则没有.温湿度观测值显示:第一组试件温度变幅很大,湿度梯度更大,第二组则相对较小.综合分析认为:过大的湿度梯度和过高的温度变幅是混凝土表面产生收缩和约束裂缝的决定性因素.     

骨料粒径对早龄期混凝土温度场分布的影响研究

将混凝土视为由骨料和砂浆组成的两相复合材料,分别建立了散热和绝热边界条件下一、二级配骨料的早龄期混凝土有限元模型,研究骨料粒径对早龄期混凝土温度场分布的影响.结果表明,绝热条件下在骨料含量相同的情况下,骨料粒径并不影响模型最终的温度场分布,但对砂浆和骨料之间热交换速率会产生影响;散热条件下边缘砂浆节点温度下降剧烈,甚至会低于预冷骨料温度升高的极值.因此在混凝土浇筑及养护过程中应做好保温措施,同时应考虑预冷骨料的级配给混凝土温控带来的影响.     

混凝土早龄期热膨胀系数试验研究

通过设计开发新的早龄期混凝土热膨胀系数测量装置,测量了不同配合比的混凝土从初凝后开始的热膨胀系数,总结了在早龄期混凝土热膨胀系数随龄期的发展规律,并给出了其拟合公式。