防止大体积混凝土开裂的温控措施

介绍预防大体积混凝土施工开裂的具体温控措施 ,包括选用低水化热水泥、降低混凝土浇筑入模温度、分块分层浇筑、埋设冷却水管、混凝土表面保温与保湿。结合某住宅楼筏板基础大体积混凝土施工 ,介绍温控措施的具体施工参数。     

考虑水管冷却的大体积混凝土承台温度控制研究

采用理论上较为完善的冷却水管对流换热系数计算模型考虑水管冷却作用,运用有限元程序对某一高墩连续刚构桥的大体积混凝土承台水化热温度场进行数值分析。将现场温度实测数据和仿真计算结果比较,两者吻合较好。研究承台内部温度梯度沿承台厚度方向和水平方向的时变规律,并对有无冷却水管作用的承台水化热温度场进行对比分析。研究结果表明:承台外表面是开裂的危险区域,施工中应做好保温保湿养护工作,严格控制承台内外温差在25℃以内;冷却水管降温效果显著,是大体积混凝土承台温控防裂的有效措施。拆模后经现场检查发现,承台表面未出现有害温度裂缝,温控效果良好。     

大体积混凝土施工期温度裂缝计算分析

混凝土水化热引起的温度裂缝是影响工程结构安全的重要因素。文中使用规范公式计算和有限元分析两种方法,对大体积混凝土施工期裂缝产生原因进行研究。结果表明水泥水化放热时间集中,混凝土在浇筑以后两到三天达到最高温度。水池池壁长边中间区域水化热温度应力较大,当温度拉应力大于混凝土抗拉应力标准值时混凝土就会开裂,这与实际结构裂缝开展情况基本一致。     

高铁简支钢管拱桥拱座大体积混凝土水化热及温控措施研究

混凝土梁钢管简支拱桥因其拱座构型复杂、混凝土体积较大,在浇筑过程中可能产生过大的水化热,从而导致结构出现裂缝,影响其耐久性和承载力,因此有必要对其进行分析并采取温度控制措施。针对某高铁线144 m尼尔森体系简支拱桥拱座水化热问题,采用有限元软件MIDAS/FEA建立仿真模型,分析冷管布置、入水流量、入水温度与通水时间对内部水化热冷却效果的影响,并确定该实际工程的最优冷管参数。研究结果表明:布置冷却水管是一种有效的水化热温度控制措施;合理选取冷管参数可以有效降低拱座大体积混凝土中水化热温度,避免混凝土开裂;有限元仿真与实测值最大温差不超过4℃,说明有限元仿真可以较为准确地模拟结构内部因水化热引起的温度与应力变化情况。     

混凝土箱梁水化热温度试验研究

研究目的:温度应力已被认为是混凝土箱梁开裂的主要原因之一。为了掌握水化热温度沿箱梁截面的分布规律,并根据混凝土施工工艺状况,估算温差应力,特对混凝土箱梁进行了水化热温度试验,为箱梁设计与施工提供有益的参考。研究方法:水化热温度测试选取了梁体的跨中及端部截面,按照能够充分反映箱梁水化热变化情况的原则,分别在顶板、底板、腹板布置了内埋式温度传感器,从混凝土入模开始,量测水化热温度的变化情况。研究结果:根据温度测试结果,可以绘制出混凝土水化热温度随观测时间变化的曲线。通过对秦沈客运专线箱梁温度测试结果的总结分析,重点阐述了箱梁混凝土早期水化热温度发展的一般规律,其中包括水化热温度时程曲线的一般形式、温升基本规律、温降基本规律、混凝土的温度梯度、入模温度与温度峰值的关系等,并提出了防止温差过大而引起混凝土开裂的工程措施。     

桥梁锚碇基础水化热仿真模拟

以宜昌某在建大桥大型隧道锚为工程背景,利用Midas有限元分析软件对水化热产生的温度场进行计算模拟,防止由于水化热过大产生温度裂缝。分析了不同胶凝材料用量、冷却水管不同布置方式对大体积混凝土水化热的影响,并提出临界厚度。建模分析结果表明,水泥用量降低会导致水化热减少,每方混凝土增减10 kg水泥用量,会使得水化热产生的温度增减1℃。通过布置冷却水管,能够有效降低水化热,降温效果比改变胶凝材料用量要好,是降低大体积混凝土水化热直接有效的方式。提出临界厚度的概念,混凝土浇筑厚度大于临界厚度时,需要采取人为措施来降低水化热;浇筑厚度小于临界厚度时,不布置冷却水管也能使内外温差控制在规范限值之内。     

长湖申线特大桥大体积混凝土温控防裂措施

大体积混凝土施工时,由于水泥水化过程中释放大量的水化热,混凝土结构的温度梯度过大,从而导致混凝土结构出现温度裂缝。因此,采取相应的技术措施,控制混凝土硬化过程中的温度,是保证大体积混凝土结构质量的重要手段。结合长湖申线特大桥的施工实践,介绍其承台、墩身、悬浇箱梁中横梁等部位大体积混凝土采取的温控防裂措施。     

影响混凝土结构水化热温度多因素分析

混凝土硬化初期,因水泥的水化热作用会在混凝土结构内形成不均匀的温度场分布,从而使结构产生不均匀温度变形,在受到结构自身约束和外部约束时,会产生很大的温度应力。许多情况下因处理或控制不当,这种应力会超过混凝土的抗拉强度而导致混凝土表面开裂,给结构的使用及安全带来隐患。文中针对施工过程中影响混凝土结构水化热温度梯度的几个因素进行了有限元分析,提出了一些初步结论,为以后的混凝土施工提供参考。     

地铁车站使用阶段混凝土温度裂缝控制研究

以深圳地铁世界之窗站工程为背景,运用仿真模拟的方法,对明挖地铁车站混凝土结构的温度场和温度应力场进行多方面的对比研究。通过三维有限元计算模拟结构降温情况下结构中的温度场与温度应力场,分析构件中的温度梯度分布与混凝土结构开裂的关系,找到易于发生开裂的部位,提出温度筋的配置方式。通过算例对比,计算分析了三种不同约束条件下结构中的温度应力,得到在地铁车站设计中应合理设置伸缩缝和沉降缝的结论。     

基于早期温度应力的道床板施工方式

建立考虑水化热、混凝土收缩和弹性模量等时变参数的双块式无砟轨道道床板早期温度应力瞬态分析有限元模型,分析道床板内部水化热与外部环境温度共同作用下的道床板早期温度应力分布特征,比较不同施工季节、浇筑时刻以及钢模支撑条件对道床板早期温度应力的影响。研究结果表明:道床板早期温度应力受水化热和外界环境温度影响较大,内部应力主要受控于水化热,表面应力主要受控于环境温度,轨枕侧边是容易产生早期温度裂缝的薄弱环节。在施工温度降低条件下,道床板侧边和顶面容易产生裂纹。为减少混凝土早期裂缝的开展,应选择在傍晚时分浇筑混凝土,适当延长拆模时间,气温较低时拆模至少为3 d后,浇筑温度较高时拆模至少为4 d后。     

地铁车站结构温度裂缝的控制与实例

依据地铁车站的温度裂缝理论,说明混凝土收缩及温差是结构产生温度裂缝的主要原因,分析温度缝设置的合理间距,以及取消温度缝的可能性与措施.采取以防为主,使用温控施工技术,降低水化热值则能起到加大温度缝间距的目的.根据这个原理,可以在施工过程中采取一定措施;结合工程实例,分析影响隧道温度应力的因素,如水化热、骨料、入模温度、养护、后浇带等,并给出相应的工程建议.     

大体积混凝土水泥水化热施工冷却技术

大体积混凝土由于内部水泥水化热引起的温度上升 ,一般混凝土浇筑后 3d时水化热达到峰值。当外界环境温度很低时 ,混凝土内外温差大于 2 5℃ ,混凝土即产生温度应力裂缝。为保证混凝土的施工质量、防止裂缝的产生 ,特对大桥承台大体积混凝土施工温度情况进行论证 ,并采取相应的人工冷却控制温度措施。     

地铁车站结构健康监测研究

首次建立地铁车站结构健康监测系统。运用光纤光栅传感器和振弦传感器,对施工期间的北京地铁10号线国贸站的车站结构进行了一系列监测。光纤光栅传感器和振弦传感器的监测数据吻合良好,捕捉到车站结构上部路面塌陷时结构内部的应变变化,并且监测到地铁车站二衬结构的受力状态。基于水化热理论和混凝土早龄期徐变理论,通过有限元方法,计算了车站结构底板的温度和中层板混凝土早龄期徐变,计算结果和监测数据吻合较好,考虑混凝土早龄期徐变的结果与监测数据更加接近。此外,基于GIS技术,开发了地铁车站结构监测信息管理系统。     

滨海环境地下车站侧墙混凝土抗裂防水技术研究

滨海环境下的青岛地铁地下车站侧墙混凝土强度与耐久性能要求高,开裂驱动力较大.为保障结构刚性防水性能、解决收缩开裂难题,建立了基于"水化-温度-湿度-约束"多场耦合机制的青岛地铁混凝土收缩开裂评估方法,定量评估了侧墙混凝土开裂风险的关键影响因素及其影响大小.在抗裂性评估基础上,提出了抗裂性施工技术方法,并基于水化速率与膨胀历程协同调控原理制备出高抗裂混凝土.最终形成集设计、材料、施工、监测于一体的抗裂成套技术,可控制混凝土开裂风险系数小于0.7.监测结果与现场观察表明,实现了侧墙良好的控裂效果.     

大体积承台混凝土水化热温度有限元分析与控制

对某大桥承台混凝土施工期水化热温度进行有限元模拟分析,并现场监测混凝土水化热温度,有限元模拟与现场监测的温度发展趋势和承台混凝土最高芯部温度吻合良好。有限元模拟是预测水化热温度的有效工具,有限元模型边界条件、承台浇筑进度等与实际的差异是影响模拟精度的主要因素。研究表明:降低混凝土入模温度,优化原材料配合比,布设冷却水管,良好的保温保湿措施等是水化热温度控制的有效措施。采用计算、监测以及原材料控制,现场养护等综合技术措施,避免了大体积承台混凝土施工期的温度裂缝。     

地铁车站诱导缝设置参数分析

地铁车站由地下连续墙、内衬墙、底板和顶板等结构组成,其中顶板、衬墙混凝土开裂一直是设计施工中的难题。地铁车站结构诱导缝可减少地铁车站结构在施工和运营中因混凝土结构的温度应力等引起其无序开裂。以上海17号线青浦车站为工程背景,采用有限元建模进行数值分析。针对影响结构应力的设与不设诱导缝、诱导缝的间距、内衬墙厚度、顶板和衬墙分开与整体浇筑施工方法等因素进行讨论。结果表明,在设置诱导缝之后,上衬墙和顶板的应力减小。随着诱导缝的间距增大,上衬墙和顶板的应力逐渐减小。随着内衬墙的厚度增加,上衬墙和顶板的应力逐渐减小。上衬墙与顶板分开浇筑时上衬墙和顶板的应力比整体浇筑大。可以为诱导缝在地铁车站裂缝防治中的设置提供了优化措施和建议。     

基于多物理场耦合的双块式无砟轨道早期混凝土时变行为研究

针对无砟轨道道床混凝土早期开裂问题，基于多物理场耦合理论，提出一种适用于浇筑早期的双块式无砟轨道水化-热-湿-力耦合计算模型，利用既有试验验证模型合理性，获取无砟轨道道床早期各物理场的时空分布规律，进行开裂风险预测。结果表明，与试验结果对比，本文模型对早期混凝土各物理场的模拟较为合理，尤其对表面干燥下的湿度场、复杂应力场的计算具有较强的适用性；道床水化速率先迅速增大后逐渐减，至第7 d基本停滞，最大水化速率出现在浇筑后约7 h,不同深度的水化度发展一致；受水化热影响，浇筑后24 h道床温度呈升高趋势，后受环境影响程度增大，随环境温度呈日周期变化；道床相对湿度及含水量呈垂向梯度分布，支承层对道床底部的干燥作用较为明显，水化耗水是导致道床内含水量降低的主要因素；道床早期应力及开裂风险呈周期性变化，最大开裂风险达到1.0,位于轨枕与道床的结合面处，并预测了道床早期开裂的3种主要形式。     

地铁车站施工期温度演化的试验研究

研究目的:地铁车站施工工期长,技术复杂,温度值的采集难度大,国内外在地铁车站温度测试试验方面尚较缺乏。为给地铁车站温度及温度应力理论分析提供试验数据支持,对地铁车站进行温度跟踪测试与分析。研究结论:以上海某地铁车站两诱导缝间的施工段为温测对象,测得施工期各点的时程温度值。经温测数据统计分析得出:在浇筑初期,混凝土温度主要受水化温升与气温条件的影响,并以水化温升的影响为主,在浇筑的中后期,地铁车站的温度变化趋势与气温演化趋势基本一致,且底板与靠近诱导缝处的最大日温降高于其它部位,顶板、底板的最大内外温差高于内衬墙。基于试验数据分析,进一步在温度荷载定义与现场养护方面提出了建议。     

混凝土组成材料对水泥水化特性的影响

正水泥水化是一个放热反应,水化放热是混凝土温升的唯一热源。研究混凝土组成材料对水泥水化特性的影响规律是制定大体积混凝土工程预防因温度应力导致贯穿性裂缝的理论基础。大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而     

铁路预应力混凝土槽形梁施工水化热的实测与分析

根据铁路混凝土槽形梁浇筑时水化热温度的现场测试结果,绘制了温度变化的时程曲线,得到预应力混凝土浇筑后梁体不同部位在水化热影响下的温度峰值及温差变化规律。分析结果表明:槽形梁混凝土水化热的最高温度达到了72.5℃,最高温度出现在腹板的中下部;腹板各测点的最高温度均大于底板各测点的最高温度,且达到最高温度所用的时间也有所差异;腹板部位的竖向温差均在20℃以上,而底板竖向温差为9℃;腹板表面测点和底板各测点在混凝土浇筑完毕80 h后降至环境温度。根据水化热温度的变化规律,从材料配比、混凝土浇筑工艺、施工养护、施工阶段4方面提出了控制混凝土水化热的措施。