大尺寸混凝土构件硬化期水化热温度场 被引量：9

1

作者 薛素铎 康广博 +3 位作者 李雄彦 耿岩 李金光 宋延杰 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期147-153,共7页

为了解决在实际施工前精确预测混凝土内部的温度场从而采取适当的施工措施预防混凝土热裂的问题,基于水泥水化反应三阶段的特征,提出S型水化热模型,通过对有限元软件ABAQUS进行二次开发,建立构件的三维实体有限元模型,对早龄期混凝土的... 为了解决在实际施工前精确预测混凝土内部的温度场从而采取适当的施工措施预防混凝土热裂的问题,基于水泥水化反应三阶段的特征,提出S型水化热模型,通过对有限元软件ABAQUS进行二次开发,建立构件的三维实体有限元模型,对早龄期混凝土的水化热温度场进行数值模拟.为验证数值模拟的准确性,对2个1.5 m×1.2 m×4.0 m大尺寸混凝土构件进行硬化期水化热温度场测试.同时,选取拆模时间在混凝土浇筑后72、96、120、144 h进行有限元分析.对比分析数值模拟结果和温度场测试数据,二者吻合较好,而拆模后最大降温速率随着拆模时间的加长而减小,表明本文建立的模型能较精确地预测大尺寸混凝土构件硬化期的水化热温度场,且适当延长拆模时间降低了大尺寸混凝土构件温度裂缝出现的风险. 展开更多

关键词 大尺寸混凝土构件 早龄期 水化热模型 温度场 数值模拟 拆模时间

下载PDF 职称材料

混凝土小箱梁早龄期开裂风险与防控

2

作者 刘纯 刘江 +1 位作者 吕毅 姜磊 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期141-151,共11页

预制混凝土小箱梁在浇注期间水化热作用下产生显著里表温差,存在早龄期开裂风险,影响其安全性及耐久性。为明晰预制混凝土小箱梁早龄期开裂风险,以陕西省安康地区某混凝土小箱梁桥为依托,研究其早龄期温度作用、温度效应及开裂风险,并... 预制混凝土小箱梁在浇注期间水化热作用下产生显著里表温差,存在早龄期开裂风险,影响其安全性及耐久性。为明晰预制混凝土小箱梁早龄期开裂风险,以陕西省安康地区某混凝土小箱梁桥为依托,研究其早龄期温度作用、温度效应及开裂风险,并通过正交试验分析得到了影响预制混凝土小箱梁早龄期开裂风险的主要因素。结果表明:预制混凝土小箱梁在浇注后水化反应迅速,12~16 h后,混凝土温度达到峰值54.9℃,温度最高位置集中于顶部梗腋处及底板,而底板位置受环境作用影响水化放热时间最长,在浇注后72 h内混凝土小箱梁整体温度基本呈对称分布;水化反应期间小箱梁各位置抗力水平增长基本一致,但翼缘、梗腋及腹板中部应力水平较高,开裂风险较大,最大拉应力达到2.71 MPa,最大开裂因子达到1.2;材料属性、结构参数、环境作用对混凝土小箱梁预制期间水化热温度作用均有影响,其中材料属性影响最为显著,主要包括水泥放热量和水泥掺量,调整材料参属性及入模温度可有效降低预制混凝土小箱梁开裂风险。研究结果可以指导预制混凝土小箱梁设计及施工,降低其早龄期开裂风险,提高其安全性及耐久性。 展开更多

关键词 桥梁工程 早龄期开裂风险 热-力耦合分析 预制混凝土小箱梁 水化热温度效应

原文传递

循环流化床固硫灰复合胶凝材料的早期水化特点 被引量：1

3

作者 张磊 杨久俊 王雪平 《粉煤灰综合利用》 CAS 2010年第1期9-12,共4页

研究了大掺量循环流化床固硫灰复合胶凝材料的物理力学性能,以及其早期水化放热特点和水化产物。研究结果表明:利用掺量为30%～60%固硫灰制备的复合胶凝材料满足32.5、42.5强度等级水泥标准;固硫灰复合胶凝材料的标准稠度比水泥的标准... 研究了大掺量循环流化床固硫灰复合胶凝材料的物理力学性能,以及其早期水化放热特点和水化产物。研究结果表明:利用掺量为30%～60%固硫灰制备的复合胶凝材料满足32.5、42.5强度等级水泥标准;固硫灰复合胶凝材料的标准稠度比水泥的标准稠度大,且随着固硫灰用量的增加标准稠度增加,同时凝结时间变长;与P.O42.5水泥相比,循环流化床固硫灰复合胶凝材料水化的诱导期较长,水化放热速率明显变小,水化热较低。 展开更多

关键词 循环流化床固硫灰 复合胶凝材料 早期水化热

下载PDF 职称材料

大跨预应力混凝土箱梁水化热测试与分析 被引量：43

4

作者 汪建群 方志 刘杰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期29-34,共6页

为避免大跨PC箱梁桥主梁根部梁段混凝土施工期间产生较高的水化热导致温致裂缝,在施工现场对2座大跨PC箱梁桥的3个梁段开展水化热实测,并制作相同养护条件试块同步实测箱梁混凝土早龄期力学性能。根据实测结果,采用有限元软件MIDAS建立... 为避免大跨PC箱梁桥主梁根部梁段混凝土施工期间产生较高的水化热导致温致裂缝,在施工现场对2座大跨PC箱梁桥的3个梁段开展水化热实测,并制作相同养护条件试块同步实测箱梁混凝土早龄期力学性能。根据实测结果,采用有限元软件MIDAS建立相应梁段的时变模型,研究箱梁混凝土水化热温度场和应力场的发展规律,并对拆模时间进行参数分析。结果表明：大跨PC箱梁在施工期间会产生持续1周的水化热,在前1-2d内达到峰值温度,此时箱梁腹板表面混凝土处于拉应力状态,后续降温过程则内部受拉,如内外温差过大容易出现内外贯通的温致裂缝。可优化混凝土配合比,控制水泥用量,并掺入适量粉煤灰,以降低高强混凝土的水化热。建议大跨PC箱梁桥从水化热控制的角度合理确定拆模时间,在正常天气情况下应控制拆模时间不少于4d。 展开更多

关键词 箱梁桥 预应力混凝土结构 大体积混凝土 早龄期裂缝 水化热 温度场 应力场 有限元法

下载PDF 职称材料

早强外加剂和养护温度对混凝土早期性能的影响 被引量：11

5

作者 姜骞 刘加平 +4 位作者 杨斌 于诚 余鑫 严涵 张茜 《新型建筑材料》 北大核心 2020年第2期9-13,共5页

选取4种典型早强外加剂(早强聚羧酸减水剂、亚硝酸钙、三异丙醇胺和纳米晶核)配制C30预制构件混凝土,考察了混凝土工作性能、不同温度下的早期凝结硬化性能和净浆水化热,并分析了早强外加剂对混凝土早期性能的影响机理。结果表明:1%亚... 选取4种典型早强外加剂(早强聚羧酸减水剂、亚硝酸钙、三异丙醇胺和纳米晶核)配制C30预制构件混凝土,考察了混凝土工作性能、不同温度下的早期凝结硬化性能和净浆水化热,并分析了早强外加剂对混凝土早期性能的影响机理。结果表明:1%亚硝酸钙造成混凝土初始坍落度减小并且30 min后坍落度损失殆尽;早强聚羧酸减水剂则显著增大混凝土的振动黏度,且增幅随坍落度减小而逐渐增大。纳米晶核混凝土从硬化至养护3 d始终具有最佳的早强效果,1 d内优势最明显,且受低温影响较小;三异丙醇胺的早强效果仅次于纳米晶核;亚硝酸钙在低温下早强效果优于早强聚羧酸减水剂,但常温时与其相当。 展开更多

关键词 早强外加剂 养护温度 混凝土 早期性能 水化热

下载PDF 职称材料

聚羧酸分子结构对混凝土早强性能的影响 被引量：5

6

作者 周栋梁 李申振 +2 位作者 杨勇 舒鑫 冉千平 《混凝土与水泥制品》 2022年第3期1-5,共5页

设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。... 设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。结果表明,聚羧酸分子中聚醚侧链长度、酸醚比和分子量均能明显影响砂浆的早期强度,分子结构综合影响早强效果。水化放热历程证明,优化聚羧酸分子结构能加速水泥水化,影响规律与砂浆强度测试结果一致。混凝土性能测试显示,聚羧酸减水剂系列样品能缩短混凝土凝结时间,增加早期强度,且不影响后期强度的发展。 展开更多

关键词 聚羧酸减水剂 分子结构 早期强度 水化热 混凝土 水泥 凝结时间

下载PDF 职称材料

免拆模板-混凝土复合墙体早龄期热湿耦合传递特性研究

7

作者 汪磊 陈国杰 +2 位作者 侯一帆 王钧哲 谢东 《新型建筑材料》 2024年第1期7-13,共7页

以免拆模板-混凝土复合墙体为研究对象,考虑早龄期混凝土水化反应的影响,以毛细压力和温度为驱动势,构建多层墙体一维瞬态热湿耦合传递模型,利用COMSOL Multiphysics模拟研究该复合墙体在早龄期的热湿传递过程。结果表明:水化反应对复... 以免拆模板-混凝土复合墙体为研究对象,考虑早龄期混凝土水化反应的影响,以毛细压力和温度为驱动势,构建多层墙体一维瞬态热湿耦合传递模型,利用COMSOL Multiphysics模拟研究该复合墙体在早龄期的热湿传递过程。结果表明:水化反应对复合墙体早龄期热湿特性有重要影响,忽略水化反应会低估复合墙体的温度、高估其湿度。考虑水化反应时,复合墙体中混凝土在前期温升较大、湿度降幅较大。与忽略水化反应的情况相比,前期混凝土含湿量梯度更小、梯度范围更大。与忽略水化反应相比,免拆模板在水化反应早期温度、湿度波动较大。免拆模板具有一定保温隔热和湿缓冲能力。 展开更多

关键词 免拆模板-混凝土复合墙体 早龄期 水化反应 热湿耦合 数值模拟

下载PDF 职称材料

早龄期混凝土细观结构对温度场分布的影响研究

8

作者 王猛 刘锦东 +4 位作者 方剑峰 连紫旭 聂柯夫 王洋辰 乔丕忠 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期19-23,共5页

早龄期混凝土由于水化反应产生的热量,导致温度场的不均一性,进而可能引发温度裂缝,影响结构的整体稳定性。从细观角度出发,将混凝土视作由骨料、水泥浆体和界面过渡区(ITZ)构成的三相复合材料。通过建立二维随机骨料细观数值模型,模拟... 早龄期混凝土由于水化反应产生的热量,导致温度场的不均一性,进而可能引发温度裂缝,影响结构的整体稳定性。从细观角度出发,将混凝土视作由骨料、水泥浆体和界面过渡区(ITZ)构成的三相复合材料。通过建立二维随机骨料细观数值模型,模拟了混凝土内部的热传导过程。综合考虑了水化热、环境温度波动、对流换热、太阳辐射以及冷却水管等多种环境因素,并对ABAQUS有限元软件进行了二次开发以实现温度场的模拟。通过与实际测量数据的对比,验证了模型的准确性。此外,研究还揭示了ITZ对混凝土内部热传导的热阻效应。本研究的细观数值模型为准确分析混凝土的温度场分布提供了新的视角,对于指导早龄期混凝土的温控措施具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 混凝土 早龄期 水化热 温度场 细观 冷却水管

下载PDF 职称材料

混凝土水化热对早龄期路面温度场的影响 被引量：4

9

作者 郭超 张玉龙 +2 位作者 赵俭斌 于红梅 刘旭丽 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第3期227-231,共5页

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... 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 h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16～21时。 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 早龄期 温度场 水化热 ABAQUS

下载PDF 职称材料

大跨高强预应力混凝土箱梁零号块早期温度场及应力分析 被引量：2

10

作者 韦达洁 毛建平 +3 位作者 匡志强 唐鹏飞 潘栋 裴道毅 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第8期125-132,共8页

连续刚构箱梁桥零号块直接与桥墩浇筑,用以继续其他节段施工和预应力张拉的基础,防止其开裂是重要管控之一。大体积混凝土早龄期开裂的主要原因是水泥水化热及环境温度产生的拉应力大于当时的允许抗拉强度,研究其温度场及温度应力用以... 连续刚构箱梁桥零号块直接与桥墩浇筑,用以继续其他节段施工和预应力张拉的基础,防止其开裂是重要管控之一。大体积混凝土早龄期开裂的主要原因是水泥水化热及环境温度产生的拉应力大于当时的允许抗拉强度,研究其温度场及温度应力用以防止开裂。通过预埋温度传感器实测实际工程箱梁零号块水化温升,再利用有限元ABAQUS联立子程序模拟温度场,继而分析由温度产生的应力。结果表明:水化温升时程曲线细分为6个阶段,温降速率大致为温升速率的1/6;前一周温升变化大,降低入模温度、延长保温保湿养护、降低水化热、布置冷却水管可有效防止开裂;内表温差时程曲线呈波浪型经历与温升相同的变化趋势;组合指数模型可以很好地拟合非绝热条件下水化温升时程曲线;进一步提高有限元模拟精度还需考虑水化率温度依赖性及各参数的实测时变性;顶板及腹板靠近横隔板处的中部位置在浇筑后一周左右由于温度变幅大形成了最高的拉应力,这两处部位最易开裂。这些结论可为工程施工提供损伤控制和优化理论。 展开更多

关键词 箱梁零号块 早龄期开裂 水化热 温度应力 有限元仿真

下载PDF 职称材料

考虑水泥水化放热与太阳辐射的混凝土路面板温度场数值模拟 被引量：1

11

作者 侯东伟 张君 高原 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期151-159,共9页

为了考察不同强度等级混凝土路面板不同季节、不同浇注时间的温度变化规律,建立了基于有限差分方法的综合考虑水化放热以及太阳辐射、大气温度变化等环境作用下路面板温度场数值计算模型。计算结果显示:混凝土路面板温度受太阳辐射和大... 为了考察不同强度等级混凝土路面板不同季节、不同浇注时间的温度变化规律,建立了基于有限差分方法的综合考虑水化放热以及太阳辐射、大气温度变化等环境作用下路面板温度场数值计算模型。计算结果显示:混凝土路面板温度受太阳辐射和大气温度影响呈周期性变化,白天主要受太阳辐射影响,夜间主要受大气温降影响,浇注初期的水化放热亦对早期温升有贡献。混凝土路面板顶面与底面温度差以1d为周期正负循环。其中温度变化幅度及上下面最大温差以夏季最大、秋冬次之、冬季最小。下午2点浇注和采用较低强度的混凝土可抑制路面板的早期温升和温度梯度。 展开更多

关键词 早龄期混凝土 路面板 温度场 水化热 太阳辐射

原文传递

掺合料对胶凝体系早期水化放热和力学特性的影响 被引量：1

12

作者 钱文勋 陈迅捷 +1 位作者 韦华 王新 《混凝土与水泥制品》 2017年第1期8-11,共4页

胶凝材料水化热是水工大体积混凝土的关键热学参数,直接影响水工混凝土的温控设计。本文采用热导式等温量热仪试验研究水泥基胶凝材料体系中各种掺合料对水泥水化放热过程的影响,结合其早期强度发展,探讨不同掺合料对水泥基胶凝材料体... 胶凝材料水化热是水工大体积混凝土的关键热学参数,直接影响水工混凝土的温控设计。本文采用热导式等温量热仪试验研究水泥基胶凝材料体系中各种掺合料对水泥水化放热过程的影响,结合其早期强度发展,探讨不同掺合料对水泥基胶凝材料体系早期放热过程和强度的影响规律,为大体积混凝土中掺合料的应用提供技术支撑。研究结果表明,选用的掺合料方案其早龄期水化放热量与对应的早期抗压强度有较好的线性相关,根据早期强度设计要求和水化热控制需要,优先考虑粉煤灰、矿渣粉单掺或者复掺方案。 展开更多

关键词 掺合料 早期 水化放热

下载PDF 职称材料