桩基承台大体积混凝土施工过程水化热控制研究

发布时间：2020-04-19 23:45

【摘要】：大跨径桥梁建设中,承台基础的体积通常较大,承台的浇筑过程均属于大体积混凝土施工。在大体积混凝土施工过程中,由于水泥水化时产生热量,引起混凝土内部的温度升高,在塑性收缩和硬化过程中产生裂缝,结构内温度和温度应力变化复杂,造成混凝土收缩不均匀。混凝土裂缝对结构的防水性、耐久性甚至安全性产生影响。预防大体积混凝土产生温度裂缝主要从两个方面进行考虑,一类是采用内部散热和外部保温等热传递的方法直接降低混凝土内外温差,主要包括使用冰水拌和混凝土降低入模温度,通过冷管降温方法降低混凝土内部温度,采用表面覆盖等措施减小混凝土内外温差;另一类是优化原材料种类,通过合理的配合比设计、优选原料等措施,通过加入外加剂改善水泥性能,减少水泥和水用量、降低水化热等方法,减少水泥的自发热。本文的主要研究内容如下:(1)对大体积混凝土水化放热过程进行分析,对混凝土水化放热原理进行探讨;(2)结合混凝土热力学理论及浇筑过程温度应力影响因素的分析,深入研究的混凝土材料对水化放热的影响,并建立有限元模型对混凝土施工过程中影响温度应力的各因素进行探究;(3)本文通过建立模型,对冷管排列方式、冷管间距、冷管通水量等因素进行分析对比,表明冷管的排列形式和间距对降温效果影响显著,而其余各因素对冷管降温效果影响较小;(4)本文结合理论及有限元分析,对实例工程的降温方式进行分析。通过合理布置冷管排列方式,使工程实例施工过程中的混凝土温度得到有效控制,并分析了大体积混凝土一次浇筑的温度场和温度应力变化规律。
【图文】：

混凝土浇筑,温度变化,环境温度变化,温度

第 2 章大体积混凝土水化热理论及影响因素为无热源期，即水化放热完全后，混凝土内部的热量逐步消散；为随环境温度变化的阶段，此阶段水泥水化放热温度已基本散失，承的温度较为稳定，外部混凝土随环境温度变化，，也称为准稳定温度体积混凝土的 B 阶段，由于其体积相对较大，自然降温时间较长，工措施进行降温，使混凝土的温度在短时间内降至 C 阶段的准稳定行接缝灌浆。

时程图,应力增量

x表 2.2 不同地基约束下的阻力系数地基地质承载力（102kN/m2）xC （103kN/m软黏土 0.8~1.5 9.8~24.5硬质黏土 2.5~4.0 28.7~52.5岩石混凝土 50~100 616~1232力的有限元分析凝土的水化热计算主要分析混凝土内部的应力场和温度场根据现有的边界条件利用微分法和差分法求解，理论计算边界条件及计算假定，计算不方便。现有工程中求解较多使限元软件对大体积混凝土进行计算分析，得到较为精确的应加载龄期τ 划分成1 τ 、2 τ 、n τ …等一系列时间段，如
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.551

【参考文献】