大体积混凝土温度监测与裂缝控制

大体积混凝土温度监测与裂缝控制

李文兵[1]2006年在《大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术探讨》文中提出随着我国经济的发展,工程建设规模的不断扩大,大体积混凝土在结构中的应用越来越广泛,施工中的大体积混凝土温度裂缝问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题。温度裂缝作为长期困扰大体积混凝土的主要难题,涉及到建筑材料、设计、施工和管理等多方面的因素。有关规范中关于土木工程的温度裂缝控制条款还不完善,工程中的温度控制实施主要依靠实践经验,缺乏理论依据。本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨,论文所做的主要工作如下:1.在广泛阅读相关文献的基础上,讨论了大体积混凝土的概念、特点及其历史发展;分析了大体积混凝土温度裂缝的成因和危害,总结了相应的温度裂缝控制方法,要求从设计、施工、监测等方面进行控制。2.对大体积混凝土温度场的预测方法进行了分析。3.利用本文介绍的温度裂缝控制措施和温度场的预测方法对某工程的筏板基础实施了温升分析和温度裂缝控制探讨,现场温度监测数据表明了所采取的温度控制措施的合理性和有效性。本文针对具体大体积混凝土工程所采取的温控措施和监测结果为大体积混凝土工程的施工提供了方便,也为进一步的研究提供了参考依据。

米永刚[2]2008年在《大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究》文中研究说明大体积混凝土裂缝是困扰建筑业多年的质量通病,如裂缝较多、较深,将直接影响结构安全。这些大体积混凝土结构,由于外荷载引起裂缝的可能性较小,而由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力是产生裂缝的主要原因,是在大体积混凝土结构施工中要解决的重要问题。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义,这主要是由于两方面的原因:首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性;其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显着的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝。本文主要从以下几方面进行了深入的研究和探讨:(1)大体积混凝土裂缝产生的机理及原因分析;(2)从组成原材料材质:水泥品质、沙石颗粒级配、外加剂掺量、粉煤灰掺量等对西安市田王S10工程C20混凝土配比进行了优化;(3)对大体积混凝土温度进行预测、并对大体积混凝土温度场进行理论分析计算、大体积混凝土温度应力计算、大体积混凝土测温系统;(4)通过配比优化和温度应力计算,得出混凝土中粉煤灰最佳产量25%,以及不产生裂缝须保证混凝土内外温差小于12℃。

汪峰[3]2007年在《广州黄埔大桥锚碇大体积混凝土温度监测与裂缝控制》文中认为随着我国经济的迅速发展,桥用大体积混凝土结构大量出现,但在桥梁施工中,常因混凝土防裂措施不当,导致混凝土的温度应力超过其抗拉强度,引起大体积混凝土开裂现象屡屡发生,严重影响混凝土的使用性能发挥,因此研究桥用大体积混凝土施工中温度裂缝的控制技术,防止裂缝产生,保证大体积混凝土质量,对提高混凝土耐久性,确定桥梁结构安全性具有十分重要的理论和现实意义。大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂,涉及到结构、建筑材料、施工、岩土、环境等多方面因素。随着桥用大体积混凝土构件的尺寸、水泥品种、水泥用量、施工条件等因素的变化,采用传统的温控方法难以有效控制裂缝的产生。本文在分析现有国内外混凝土温度裂缝控制的现状基础上,根据华南地区地域和气候特点,系统研究了广州黄埔大桥锚碇大体积混凝土的温度控制和防裂技术。通过优化设计锚碇混凝土配合比,模拟分析多因素下其温度场的分布,提出温控措施,实监测混凝土内部温度时空变化情况,明确大掺量活性粉煤灰和矿粉的混凝土水化温升过程,及时调整温控措施,有效阻止了混凝土温度裂缝的产生。论文主要工作如下:(1)利用活性大掺量的粉煤灰和矿粉的“优势互补效应”,结合密实骨架堆积理论,优化设计了黄埔大桥锚碇配合比,通过掺加矿粉,在保证锚碇混凝土质量前提下,最大程度的减少了水泥用量,底板混凝土中矿粉的掺和量为120kg/m~3,顶板混凝土中矿粉的掺和量达到了140kg/m~3,结合温度预测和保温保湿养护,形成有效的裂缝控制措施。(2)采用有限元软件ANSYS对锚碇混凝土的温度场进行模拟分析,预测大体积混凝土温度场的时空分布情况,模拟得到底板最高温度为50.21℃,顶板最高温度为49℃,并将结果应用于实际大体积混凝土温度监测与裂缝控制中,分析评估混凝土配比合理性和指导混凝土施工工艺。(3)通过在混凝土内部埋设敏感的温度传感器,利用计算机动态监测混凝土内部温度变化,掌握了大体积混凝土内部温度变化规律。(4)对比分析水化温升预测和实测值,考虑矿粉对水化温升作用,引入矿粉折减系数K_2=0.31,探讨了掺有矿粉和粉煤灰两种掺和料的大体积混凝土最高水化温升计算公式。本文结合工程实际情况,依靠施工前混凝土配合比的优化设计,混凝土温度场的仿真模拟,施工中时实温度监测和信息化施工管理,有效阻止底板、顶板温度裂缝的产生,缩短了施工工期,降低了工程造价,温控措施得当。最后通过温度预测和实测对比分析,提出了温升的修正公式,为今后桥用大体积混凝土的温度裂缝控制积累了宝贵的工程应用经验。

黄永刚[4]2004年在《大体积混凝土温度监测与裂缝控制》文中研究指明随着我国经济的迅速发展,工程建设规模越来越大型化。与此相适应,在普通工业与民用建筑中大体积混凝土结构大量出现。目前建筑施工中普遍使用的商品混凝土和大坍落度混凝土的开裂现象一直比较普遍,加之现在所生产的水泥放热速度较过去大为提高,这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出,已成为普遍性的问题。 大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂,涉及到结构、建筑材料、施工、岩土、环境等多方面因素。建设领域目前对水工建筑中所使用的大体积混凝土(巨型混凝土结构)研究较多,而对普通建筑中所使用的体积相对要小很多的大体积混凝土(相当于中体积混凝土)的研究却还不够深入、全面,相关的规范条文覆盖面还不够完善,对很多工程实践中的问题只能依靠经验处理,缺乏适当的理论依据,这使得在工程实践中造成许多不必要的人力、物力、财力的浪费,大体积混凝土施工质量控制的结果也不很理想。 本文在参考了大量文献资料、总结了大体积混凝土温度裂缝产生的原因的基础上,改进了大体积混凝土温度应力的计算方法和温度裂缝的控制方法,并将这些方法应用于实际大体积混凝土工程的温度监测和裂缝控制中,取得了良好的效果。同时也说明本文所采取的温控措施的合理性和有效性。 本文在具体大体积混凝土工程中所采用的温度监测和裂缝控制措施,为今后同类工程的施工提供了方便,也为今后进行进一步的理论研究提供了试验和理论参考依据。

李保华[5]2005年在《大体积混凝土温度监测与裂缝控制》文中指出随着我国经济的发展,工程建设规模也越来越大型化、复杂化。这使得工民用建筑中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂,它涉及到和工程结构相关的方方面面。对大体积混凝土基础的温度裂缝控制更是涉及到岩土、结构、建筑材料、施工、环境等多专业、多学科。建设部门在此领域的研究还不够全面深入。相关规范条文的覆盖面还不够完善,很多工程实践中的问题只能依靠经验,还缺乏理论依据。这使得在工程实践中造成大量的人力、物力、财力的浪费,因概念含糊或顾此失彼而导致工程事故的也屡见不鲜。本文查阅了大量参考文献,总结了大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及控制方法,根据具体情况把这些方法灵活应用于两个实际大厦的基础工程施工,在施工中对材料选择、施工布置、浇筑工艺、养护等几个环节采取了严格的控制措施,并同时对基础典型位置的内外温度差进行了监测。监测结果表明基础混凝土的内外温差均在合理范围之内,从而避免了裂缝的产生,同时也说明本文所采取的温控措施的合理性和有效性。本文针对具体大体积基础工程所采取的温控措施和监测结果,为同类工程的施工提供了方便,也为进一步的理论研究提供了参考依据。

胡奇[6]2009年在《飞龙岛大桥承台大体积混凝土温度与裂缝控制研究》文中认为近年来,随着我国交通事业的发展,桥梁工程建设规模的增大,大体积混凝土水化热的控制问题已经引起桥梁工程界的高度重视。大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩而导致裂缝。而在桥梁施工中,常因防裂措施不当,导致混凝土温度应力超过其抗裂强度,造成混凝土开裂,影响混凝土的使用。虽然在混凝土大坝的设计、施工中对于大体积混凝土水化热温度场的研究有了长足的进步,但是目前能够结合桥梁的自身特点把各种因素对温度场的影响情况给较精确的计算出来的研究仍然是很必要的。本文以江西赣州飞龙岛大桥主塔承台大体积混凝土温度监测和裂缝控制为研究内容,系统开展了承台大体积混凝土温度控制研究。通过浇筑混凝土材料的选择,冷却循环水管的设置,控温保温养护措施的实施,对整个施工过程实时监控,实现了大体积混凝土施工的有效控制。承台混凝土浇筑完成后,未出现裂缝,达到了预期的监控目的。针对上述情况本文主要内容如下:(1)介绍水化热分析的理论基础以及一些主要参数的取值方法。从热传导基本原理出发,考虑大体积混凝土温度应力的主要影响因素,分析大体积混凝土结构中的温度作用原理,温度裂缝的产生机理、危害和控制方法,总结选取各种热学指标。(2)以飞龙岛大桥为工程背景,介绍大体积混凝土承台进行水化热温度控制的详细过程,并对其实测与计算的数据结果进行比较和分析。(3)运用叁维有限元软件MIDAS/Civil对承台大体积混凝土,按照实际冷却水管的布置、水流情况、边界条件、实际施工过程等因素进行全程水化热温度场的仿真分析。通过对实测温度场和计算温度场的分析得出了许多有益结论。(4)提出并论证在夏季施工时,采用有效的温度监控措施可以更加有效的降低大体积混凝土中部的温度,使混凝土内温度变化更加均匀,减少混凝土内外的温差。

徐黎明[7]2007年在《广州黄埔大桥承台大体积混凝土温控研究》文中提出随着我国交通事业的蓬勃发展,大跨度桥梁大量涌现,在桥梁结构中大体积混凝土承台、锚锭、塔等亦随之大量使用。目前所生产的水泥放热速度较过去大为提高,这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出,已成为普遍性的问题。大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩。由此而产生的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素,从而影响桥梁结构基础的整体性、耐水性和安全性,成为桥梁结构的隐患。为此桥用大体积混凝土在施工中必须进行温度监测与裂缝控制。本文系统开展了广州珠江黄埔大桥主塔承台大体积混凝土温度控制研究。通过选用中低热水泥,掺入大量矿粉和粉煤灰,降低水泥水化热,设置冷却循环水管,严格控温保温养护措施,对施工过程实施温度监测,实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工,为混凝土保温保湿养护提供依据,混凝土浇注完成后,承台未出现裂纹,达到了预期的混凝土防裂要求。工程实践表明本文采用的温度控制方法是有效的。本文的主要研究工作有:1)在总结已有成果的基础上,对大体积混凝土的发展应用作综合性叙述,分析大体积混凝土产生裂缝的原因及采取的控制裂缝的措施。2)从热传导基本原理出发,考虑大体积混凝土温度应力的主要影响因素,分析了大体积混凝土结构中的温度作用原理,温度裂缝的发展机理、危害和控制方法,总结了大体积混凝土结构各种热学指标的选取。3)通过对广州珠江黄埔大桥南汊悬索桥大体积承台温控方案及数据分析,从混凝土的原材料中矿粉的使用、配合比、外加剂、施工工艺等方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施。

齐亚丽[8]2018年在《大体积混凝土温度裂缝控制研究》文中指出进入21世纪以来,随着我国经济的高速发展,国家和地方持续加大对城市基础设施的投资力度,使得我国房地产业得到了快速发展,高层建筑及大型商业综合体工程建设规模越来越大型化,大体积混凝土在工程中的应用也越来越广泛。然而由于大体积混凝土施工时间长、受环境影响大,且大体积混凝土在固化过程释放大量的水化热,导致混凝土“内热外冷”,形成较大温度场梯,因此在大体积混凝土结构浇筑完成后在混凝土结构的表面很容易形成表面裂缝,进而形成贯穿裂缝。混凝土结构裂缝产生后就会破坏结构的防水,使结构的防水变差,从而使结构的耐久性得不到保障,影响其使用功能而成为建筑结构的隐患。当前,在我国工程建设中,大体积混凝土结构温度裂缝问题日益突出,并一直困扰着工程技术人员。在进行大体积混凝土施工时,做好混凝土的温升控制是预防大体积混凝土温度裂缝出现的关键。因此,加强大体积混凝土温度裂缝的控制研究具有十分重要的理论及现实意义。本论文以混凝土施工阶段的温度裂缝控制为研究对象,详细剖析了混凝土温度裂缝产生的根本原因及影响温度裂缝产生的主要因素,阐述了温度裂缝的危害性,介绍了几种常见的大体积混凝土裂缝预防控制措施,最后结合武汉楚天府工程实例,归纳总结了大体积混凝土温度裂缝预防与控制的相关施工经验。本文所做的主要工作如下:(1)本文阐述了大体积混凝土的定义及特点,分析了温度裂缝的产生给建筑结构带来的危害,深度详细剖析了混凝土温度裂缝产生的根本原因及影响温度裂缝产生的主要因素,为有效地预防、控制、防止混凝土温度裂缝的产生提供了途径。(2)介绍了大体积混凝土温度应力的类型及温度应力的发展过程,给出了对大体积混凝土温度的预测方法及计算公式。(3)结合具体的工程实例,通过计算预测了楚天府工程基础底板在施工阶段大体积混凝土的绝热温升值、混凝土结构内部中心温度,计算了混凝土的温度应力,并验算了混凝土的抗裂度是否满足要求,给出了预防与控制大体积混凝土温度裂缝的应对措施和对策,获得了比较好的工程效果,从根本上保证了混凝土的施工质量。

宫经伟[9]2013年在《水工准大体积混凝土分布式光纤温度监测与智能反馈研究》文中认为在很长一段时期内,工程界认为水工准大体积混凝土结构外表面面积大,内侧面往往与围岩接触,散热条件好,不需要特殊的温控措施。然而,研究表明,相比于水工大体积混凝土,水工准大体积混凝土往往具有半熟龄期小、绝热温升高、温升温降速率快、自生体积收缩量大等材料特性和厚宽比小、散热面大、受约束强等结构特性;大量工程资料显示,水工准大体积混凝土这些材料和结构特性更容易使其产生温度应力致裂现象。针对该问题,本文在前人研究的基础上,从理论和现场试验出发,对水工准大体积混凝土的温度监测、自生体积变形监测、热力学参数智能反演以及温控措施优选等方面进行了相对深入的研究,并结合具体工程,提出“现场监测-反馈分析-真实性态分析-温控措施调控”这一思想来降低水工准大体积混凝土的开裂风险。具体研究内容如下:(1)分布式光纤温度监测在水工准大体积混凝土施工期温度监测中的应用通过工程实践研究,探索出一整套适合准大体积混凝土浇筑现场环境的光纤铺设工艺,保证了光纤的成活率和监测数据的精度,为水工准大体积混凝土的温度监测提供新的可靠的方式。基于丰富的分布式光纤温度监测信息,从最高温度、水平向温度梯度、竖直向温度梯度、降温速率等方面对内含冷却水管的水工准大体积混凝土时空温度分布进行分析。(2)考虑温度时程的混凝土自生体积变形计算模型和自生体积变形统计模型基于水泥基材料水化动力学方程和成熟度理论,在充分考虑温度时程和早龄期混凝土热膨胀系数变化的基础上,提出建立考虑混凝土温度时程影响的早龄期混凝土自生体积变形计算模型和统计模型,并分别结合具体工程,进行混凝土早龄期的自生体积变形试验研究。(3)准大体积混凝土热力学参数智能反演引入基于均匀设计的遗传算法-神经网络人工智能方法,对水工准大体积混凝土多个热力学参数进行智能反演,编制了智能反演程序,并基于实际准大体积混凝土分布式光纤温度监测数据,对该准大体积混凝土多个热力学参数进行反演分析。(4)准大体积混凝土水管冷却影响因素结合分布式光纤温度监测数据,采用水管冷却精密有限元程序对实际水工准大体积混凝土工程施工期温度场和应力场进行仿真计算分析,并对准大体积混凝土冷却水管铺设位置、通水起始时刻、通水流量等影响冷却水管冷却效果的主要因素进行对比分析,阐述了通水起始时刻、通水水温、浇筑温度之间的联系和矛盾,分别从高温季节和低温季节两种情况,提出实际准大体积混凝土施工过程中,应结合关键部位的监测结果,采用多样化的通水冷却方案来充分发挥“削峰”作用的同时也避免管壁周围混凝土产生“冷击”现象,为今后类似准大体积混凝土工程的水管冷却方案的制定提供重要参考依据。(5)准大体积混凝土温控措施智能优选针对准大体积混凝土温控措施之间彼此联系而又相互制约的复杂关系,提出采用基于均匀设计的遗传算法-神经网络人工智能方法,并编制了智能优选程序,对水工准大体积混凝土复杂的多因素温控参数体系进行智能优选,克服了单因素温控措施敏感性分析工作量大的问题。结合具体工程,采用此智能优选方法,以安全系数为准则函数,获得各安全系数条件下的优选温控措施方案。

侯荣伟[10]2014年在《大体积混凝土基础板内部温度监测及裂缝控制》文中进行了进一步梳理摘要:随着社会的发展,大体积混凝土结构的应用越来越广泛,伴随而来的混凝土裂缝问题也一直是困扰工程技术人员的一大难题。本文主要对采用循环水冷却系统的大体积混凝土基础板的温度场进行研究,以实现为工程实践提供有效的理论依据和技术支持,形成更加合理的施工方案,避免施工过程中温度裂缝的产生,从而达到提高混凝土结构耐久性的目的。为此,本文做了如下工作:(1)研究了大体积混凝土结构内部温度与裂缝产生之间的关系,分析混凝土温度收缩裂缝产生的主要影响因素。(2)在搜集、阅读了大量文献资料的基础上,以热传导原理为基础,建立合理模型,利用数值分析的方法计算冷却水管作用下大体积混凝土筏板基础的内部温度场,了解温度在混凝土结构内部的分布及变化规律,以合理确定降温过程中循环水的温度。(3)针对一实际工程,对大体积混凝土筏板基础进行了混凝土温度实时监测。利用实测温度计算混凝土内部温度应力,将实测结果与理论计算结果对比,分析了冷却水对温度场的影响效果,验证数值分析方法计算的温度场,为有效预防大体积混凝土施工过程中温度收缩裂缝的出现提供依据。本文图44幅,表13个。

参考文献:

[1]. 大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术探讨[D]. 李文兵. 西南交通大学. 2006

[2]. 大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究[D]. 米永刚. 西安科技大学. 2008

[3]. 广州黄埔大桥锚碇大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D]. 汪峰. 武汉理工大学. 2007

[4]. 大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D]. 黄永刚. 西安建筑科技大学. 2004

[5]. 大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D]. 李保华. 辽宁工程技术大学. 2005

[6]. 飞龙岛大桥承台大体积混凝土温度与裂缝控制研究[D]. 胡奇. 武汉理工大学. 2009

[7]. 广州黄埔大桥承台大体积混凝土温控研究[D]. 徐黎明. 武汉理工大学. 2007

[8]. 大体积混凝土温度裂缝控制研究[D]. 齐亚丽. 吉林建筑大学. 2018

[9]. 水工准大体积混凝土分布式光纤温度监测与智能反馈研究[D]. 宫经伟. 武汉大学. 2013

[10]. 大体积混凝土基础板内部温度监测及裂缝控制[D]. 侯荣伟. 中南大学. 2014

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

大体积混凝土温度监测与裂缝控制
下载Doc文档

猜你喜欢