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大体积混凝土温度裂缝分析与工程应用
作 者: 李克江
导 师: 丁红岩;姚晓东
学 校: 天津大学
专 业: 建筑与土木工程
关键词: 水化热 温度裂缝 温差 大体积混凝土
分类号: TU755
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
水泥凝结时,会产生大量的水化热,由于混凝土是绝热材料,因此产生的水化热不能及时释放,导致大体积混凝土内部温度不断升高,形成混凝土的内外温差,当温差过大或升降速度过快时,混凝上就会出现温度裂缝。温度裂缝的产生会降低承台基础的承载能力,降低混凝土的耐久性,造成建筑物安全隐患,危害极大,因此,必须对大体积混凝土进行温度控制研究。本文结合三个项目的承台施工,对大体积混凝土的温度控制技术进行了深入系统的研究,具体工作包括以下几个方面: (1)本文阐述了大体积混凝土工程中温度裂缝的危害和它的形成机理,论证了防止大体积混凝土温度裂缝的必要性和可行性。(2)通过论述热传导方程和承台混凝土内部温度场的计算方法,分析影响混凝土内部温度的各种因素,为有效控制混凝土内部最高温度、降低混凝土内外温差,防止混凝土温度急剧变化提供了途径。(3)参照其它工程大体积混凝土的温控措施,结合三个项目的具体情况,设计了一套具体的温度控制措施。选择了水化热较低的水泥和导热性能较好的骨料,在浇筑混凝土的各个环节上采取措施控制混凝土的温升,制定了有利于降低混凝土最高温度,降低混凝土内外温差的施工组织方案和良好的保温养护措施,在施工中严格执行,取得了预期的效果。研究表明:合理的混凝土配合比,优质的原材料是大体积混凝土温控成功的基础,通过对原材料配合比的优化,可以降低混凝土内部温度:合理的施工组织,正确的施工方案与有效的温控方案是大体积混凝土温控成功的保证。另外,大体积混凝土的温度场数值计算对边界条件非常敏感,对大体积混凝土温度梯度和温差问题需要以后进一步研究。
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全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-8 第一章 概述 8-11 1.1 研究背景 8 1.2 大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因 8 1.3 大体积混凝土温度裂缝控制方法 8-9 1.4 本文的主要研究工作 9-11 第二章 大体积混凝土温度裂缝的分析方法 11-15 2.1 大体积混凝土温度裂缝理论分析 11-13 2.1.1 裂缝的类型分析 11 2.1.2 温度裂缝产生的机理 11-12 2.1.3 温度裂缝的破坏机理 12-13 2.2 温度裂缝的形成过程 13 2.3 大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素 13-15 2.3.1 水泥水化热 13-14 2.3.2 大体积混凝土的导热性能 14 2.3.3 外界气温变化 14-15 第三章 大体积混凝土温度裂缝的计算 15-24 3.1 砼温度应力分析 15-20 3.1.1 砼最终绝热温升 15 3.1.2 砼内部不同龄期温度 15-16 3.1.3 砼温度应力 16-20 3.1.4 结论 20 3.2 循环水降温计算 20-21 3.3 覆盖法保温计算 21-22 3.3.1 保温材料的厚度 21-22 3.3.2 保温层铺设 22 3.4 蓄水法保温计算 22-24 3.4.1 计算公式 22-23 3.4.2 计算参数 23 3.4.3 计算结果 23-24 第四章 大体积混凝土温度裂缝的控制措施 24-32 4.1 设计控制措施 24-25 4.1.1 选择适宜龄期配合比 24 4.1.2 有效降低水泥用量 24 4.1.3 增设抗裂钢筋或暗梁 24-25 4.2 施工控制措施 25-30 4.2.1 合理选用混凝土原材料和配合比 25-26 4.2.2 延缓混凝土降温速度 26-27 4.2.3 改进混凝土施工工艺 27-28 4.2.4 适当增加预埋件 28 4.2.5 冷却循环水管降温 28-29 4.2.6 加强浇筑后的养护 29-30 4.2.7 加强技术管理 30 4.3 监测措施 30-32 4.3.1 混凝土绝热温升的测试 30-31 4.3.2 混凝土浇筑温度的监测 31 4.3.3 养护过程温度监测 31 4.3.4 对于混凝土的测温要求 31-32 第五章 大体积混凝土温度裂缝控制技术实践 32-55 5.1 实践1 32-42 5.1.1 工程慨况 32 5.1.2 施工技术难点分析 32 5.1.3 施工部署 32-35 5.1.4 主要机械设备投入 35-36 5.1.5 混凝土供应 36 5.1.6 混凝土配置 36-37 5.1.7 混凝土浇筑泵管布置 37-39 5.1.8 混凝土浇筑要求 39 5.1.9 泌水处理 39 5.1.10 混凝土温度控制 39-40 5.1.11 测温 40 5.1.12 混凝土养护 40-41 5.1.13 紧急状态下的施工缝处理措施 41-42 5.1.14 交通疏导 42 5.1.15 效果总结 42 5.2 实践2 42-49 5.2.1 工程概况 42 5.2.2 混凝土配合比设计 42-44 5.2.3 混凝土浇筑前准备 44 5.2.4 混凝土浇筑施工 44-46 5.2.5 混凝土养护 46 5.2.6 大体积混凝土的循环水内部降温 46-47 5.2.7 大体积混凝土测温控制 47 5.2.8 效果总结 47-49 5.3 实践3 49-55 5.3.1 工程概况 49 5.3.2 大体积混凝土配合比设计 49-50 5.3.3 施工过程控制 50-51 5.3.4 混凝土养护 51-53 5.3.5 混凝土测温 53-54 5.3.6 效果总结 54-55 第六章 结论和展望 55-57 6.1 结论 55-56 6.2 展望 56-57 参考文献 57-59 发表论文和科研情况说明 59-60 致谢 60
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工 > 各项工程与工种 > 混凝土与加筋混凝土工程
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