相变材料在水工混凝土温控中的试验研究

发布时间：2020-04-23 02:28

【摘要】：水工大体积混凝土温度应力和温度裂缝是影响混凝土结构耐久性和安全性的重要因素,控制温度裂缝是我国基础设施建设和维护的一项重要任务。水工混凝土浇筑过程中,水泥水化反应产生的热量将在结构内部聚集,由于混凝土导热系数较低,热传导过程较慢,结构内部温度高于外部温度,形成由内向外降低的温度梯度。不均匀的温度产生不均匀的温度变形,受外部约束的影响,产生温度应力。相变储能混凝土技术作为新兴的大体积混凝土温度控制技术,主要采用将混凝土内掺入一定量的相变材料,利用相变材料在固-液、液-气相变过程中能大量吸收热能的特点,减少混凝土内部的温度梯度,目前在房屋建筑中应用较多。要实现在混凝土中加入相变储能材料后既能增强混凝土热学性能,又不影响混凝土力学性能的目的,还需要进行大量的理论及试验研究,本文针对这一目的,对相变储能混凝土技术进行了理论、试验及数值模拟三方面的研究,主要的研究内容如下:1.通过理论分析,研究了相变储能材料以相变砂和相变粗骨料两种形式应用于混凝土后,混凝土结构内部绝热温升和温度场的计算方法;2.优选了应用于大体积水工混凝土温度控制的相变储能材料及载体材料,并制备出形状良好,且具有良好物理性能和化学性能的相变储能骨料;3.用相变储能骨料按照一定配合比制成相变储能混凝土,并对其力学性能及热学性能进行测定,制备出具有良好性能的相变储能混凝土;4.基于测定的相变储能混凝土的力学、热学参数,建立大体积水工混凝土ANSYS数值分析模型,对相变储能混凝土在实际混凝土浇筑、养护过程进行模拟,分析不同相变骨料对大体积水工混凝土温度场及温度应力场的影响,并探讨了相变储能混凝土的适用范围。
【图文】：

大体积混凝土浇筑后热量扩散图

大体积混凝土内部温度变化趋势图
【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】：TV431

【参考文献】

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本文编号：2637253