混凝土绝热温升和热传导方程的新理论

对不同养护温度条件下的混凝土绝热温升进行了研究，并采用化学反应速率来描述时间和温度对混凝土绝热温升的影响，探讨了化学反应速率与养护温度之间的关系。根据混凝土不同养护温度（4．4℃，23．3℃和40．0℃）时绝热温升试验结果的分析，得出如下结论：（a）混凝土绝热温升可以用三参数双曲线函数描述；（b）化学反应速率是混凝土养护温度的非线性函数；（c）只有对混凝土样本化学反应速率作进一步研究，才能正确计算混凝土结构的温度场和应力场。     

纤维素纤维对水工混凝土绝热温升影响的试验研究

通过对纤维素纤维水工混凝土绝热温升的试验研究,探讨了纤维素纤维对水工混凝土水化热的影响。结果表明:纤维素纤维在水工混凝土中能降低1 d时间前的绝热温升,升高了1 d后的绝热温升,随着混凝土中纤维素纤维掺量的增加,更能够增加这个趋势。加入纤维素纤维后再加入致密剂,能够降低水工混凝土1 d后绝热温升值。     

水泥水化热与混凝土绝热温升计算方法研究

水泥水化热产生的温度应力是混凝土结构发生早期裂缝的一个重要原因,本文分析了混凝土水泥水化放热规律,计算分析了混凝土浇筑后水泥水化作用和箱梁混凝土内部、表层温度,同时与实测数据比较,表明此种计算方法是合理的、可行的。     

混凝土绝热温升计算模型及其应用

混凝土绝热温升计算模型是影响混凝土结构水化热温度场有限元仿真分析精度的关键因素.本文从水泥水化放热反应本质出发,考虑龄期、温度和温度历史影响,提出了一种基于水泥水化度的混凝土绝热温升计算模型.通过对混凝土绝热温升试验数据的拟合,确定模型特征参数及验证模型的准确性,并将模型应用于混凝土温度场有限元仿真分析中.算例结果表明...     

基于等效时间的混凝土徐变

对不同养护温度下的混凝土徐变进行了研究,用化学反应速率描述温度对混凝土徐变的影响．用最小二乘法回归分析实验数据,探讨了养护温度与混凝土徐变之间的关系,提出了用等效时间表示混凝土弹性模量和徐变度的公式．     

水胶比对粉煤灰混凝土绝热温升影响研究

粉煤灰置换部分水泥能降低新拌混凝土中的绝热温升,而水胶比亦显著影响着绝热温升值,但目前的经验公式均无考虑水胶比的影响。为探讨并量化水胶比影响,设计混凝土绝热温升测量装置,通过热补偿法实验测量了21组配比的粉煤灰混凝土的绝热温升。结果揭示了混凝土绝热温升、单位胶凝材料平均绝热温升分别在0.3、0.4左右达到峰值。在高水胶比下,掺入粉煤灰降低绝热温升的效果较显著。通过调低水胶比补偿掺入粉煤灰带来的强度损失,能在同样强度下实现绝热温升的降低。最后通过实验结果回归分析,推导出精度满足工程应用需要的粉煤灰混凝土绝热温升经验公式。     

混凝土绝热温升测试仪的研制及其应用

混凝土的绝热温升及其变化规律是计算温度应力、进行仿真计算的重要参数。研制了一套混凝土绝热温升测试仪，并编制了专业软件。对福建溪柄的碾压混凝土做了测试，给出了绝热温升随时间的变化规律。实验表明，文中提出的二级跟踪加热法以及采用的模拟滤波、数宇滤波和双层屏蔽浮地法等各种提高实验精度的措施达到了预期目的。软件功能强使用方便。     

基于细观尺度的混凝土绝热温升预测

从混凝土的热学性能和细观组成出发,建立混凝土绝热温升和水泥水化程度的关系,将绝热温升表示为水泥水化程度的函数;假定混凝土为随机骨料和水泥净浆组成的二相复合材料,取单元尺寸为100 mm×100 mm的混凝土试件,并将试件剖分为1 mm×1 mm的有限元网格,考虑单个骨料和多个随机骨料2种投放方式,从细观尺度数值模拟混凝土的绝热温升过程,研究混凝土细观结构的温度分布.结果表明,文中给出的模型可较准确地预测混凝土绝热温升;在绝热条件下,由于混凝土细观结构中骨料和砂浆的热学和力学性质差异,试件内部仍会产生温度梯度和温度应力.     

混凝土水化热温升的计算

讨论了混凝土水化热温升对混凝土结构的影响,对浇筑混凝土水化热温升进行了计算。     

基于等效时间的混凝土徐变模型

基于水泥浆的微观结构,研究了混凝土徐变发生的几种机理,指出徐变是由于荷载作用下混凝土内部水的运动以及与外界发生水交换而引起的.采用国外学者的试验数据,提出了基于等效时间的混凝土徐变模型,研究了不同养护温度(20℃,40℃,65℃)对混凝土徐变的影响.研究结果表明,环境温度升高加快了水泥的水化反应速率和水分的蒸发速率,混...     

水化热引起的大体积混凝土墙温度分析

根据已提出的考虑混凝土化学反应速度的热传导方程新理论，分析了水化热引起的大体积混凝土墙的温度场，给出了该问题非线性热传导方程的解析迭代公式，研究中，绝热温升采用了基于Arrhenius理论的有效时间的函数，从而导致求解非线性热传导方程，从计算结果得出如下结论：（a)浇筑温度对大体积混凝土墙的最高温升有显著影响，浇筑温度越高，混凝土墙的内外最大温差越大；（b)由于混凝土的导热系数低，墙中心的温度高于其表面温度，这将导致混凝土墙横断面上不同位置在不同时刻具有不同的水化热化学反应速率；（c）水化热化学反应速率随温度升高而加快，从而使混凝土硬化速度加快，初凝和最终凝固时间缩短，因此，在炎热气候条件下宜采用低热水泥。     

基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导

采用等效时间成熟函数反映不同温度历程下混凝土的水化反应状态,对考虑混凝土水化度的水管冷却等效热传导进行了研究,推导了基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导有阴无计算公式,研制了相关的有限元程序．在计算有热源水管冷却问题的混凝土平均温度时,需要存储各高斯点、各增量步等效时间增量．以获得时间增量区间对应的等效时间增量区间,然后计算考虑混凝土水化度时,该时间区间内的水化热温升增毓．针对采取骨料预冷和通水冷却等温控措施的某实际混凝土工程,分析在高温季节浇筑的混凝土块的温度和徐变应力,结果表明温度变化范围在12－27℃,考虑混凝土水化度时计算的浇筑块温度最大增高1.022℃,但徐变应力差民较小。     

基于水化热抑制剂的大体积混凝土温控技术

为完善现有大体积混凝土水化温升控制技术,并通过合理应用抑制剂温控措施来降低施工成本,基于水泥水化绝热温升曲线,提出了一种调节绝热温升方程中延迟放热时间的模型,进而控制混凝土掺入不同抑制剂的绝热温升过程。研究结果表明：延迟放热时间为0到3天时,大体积混凝土内部温峰和内表温差呈不断减小的趋势;而在延迟放热时间为5到10天时,由于延迟放热时间的增加,会导致多层浇筑混凝土的热量积蓄;选用延迟放热时间为3天的浇筑混凝土,其温峰与内表温差均能达到温控目标;对于延迟放热时间为1天的浇筑混凝土,若能将入模温度降低1到2℃,也能满足温控要求;本研究所提出的基于水化热抑制剂的混凝土温升调控技术,为大体积混凝土水化热温度场的调控提供了新的思路和方法。     

基于四维温度场理论的大体积混凝土数值分析

为了分析探讨大体积混凝土在浇筑养护的过程中温度应力的分布规律,温度应力主要是由于水泥水化反应放出大量的热量和边界条件的约束而导致的,基于四维温度场理论,根据实际施工过程中温度测点和温控方案,建立较为合理的有限元分析模型,通过考虑混凝土的实际力学性能非线性增长的特性,分析大体积混凝土在施工过程的温度变化过程、温度场分布及应力分布情况,发现数值分析结果与规范吻合较好,其结果可为类似的大体积混凝土工程提供借鉴参考.     

基于神经网络的大体积混凝土温度预测与控制

大体积混凝土的水化热若不能及时散发 ,会产生很大的温度应力 ,导致出现温度裂缝。为了避免温度裂缝的产生 ,人们必须预测和控制大体积混凝土的温度形成。文章引用“虚厚度”的概念 ,解决了不同边界条件的处理问题 ,通过对各种影响因素的分析并结合 BP神经网络模型的特点提出了大体积混凝土温度预测模型。通过工程实例 ,用 MATL AB语言实现了对大体积混凝土温度的预测 ,说明了人工神经网络方法的可行性和实用性     

基于温度-应力试验的再生混凝土抗裂性能研究

通过预湿法和净浆裹石法对再生骨料进行预处理,采用温度-应力试验方法研究绝热温升模式和100%约束条件下再生混凝土的温升、应变、徐变和约束应力,分析不同预处理再生骨料方式对再生混凝土早期抗裂性能的影响.结果表明：预湿法(RAC-P)和净浆裹石法(RAC-C)可有效改善再生骨料的吸水和返水现象.净浆裹石法可有效调控再生混凝土的放热行为,有助于降低混凝土的温升.升温阶段,约束峰值压应变分别为普通混凝土组的9.95倍和16.52倍,净浆裹石法预处理再生骨料试件的受压徐变增长更快,获得的压应力储备更大.降温阶段,RAC-C组和普通混凝土组的约束峰值拉应变分别为RAC-P组的1.39倍和1.34倍,所有再生混凝土试件的受拉徐变变化速率接近.对比发现净浆裹石预处理方法可较好地改善再生混凝土的早期抗裂性能.     

混凝土箱梁层水化热场时程分析与评价模型

针对混凝土箱梁墩顶块在施工浇筑过程中的早期开裂现象,基于最小目标原理,建立了混凝土箱梁水化热评价模型;在水化绝热温升模型的基础上,采用大型通用软件ANSYS,对正常浇筑模式下和3层浇筑模式下混凝土箱梁墩顶块水化热温度场进行三维数值仿真,得到水化热场温度峰值和温差峰值时程曲线,并将3层浇筑与正常浇筑模式进行了对比分析以及优化评价。研究结果表明：3层浇筑方式能够改善混凝土水化热温度峰值,但对缩小温差峰值不明显;热场评价模型能够准确地反映浇筑方式的合理性,评判其温度峰值与温差值的差异性。