湖底隧道施工中混凝土水化热温度变化规律研究
混凝土中温度的影响原理
混凝土中温度的影响原理混凝土是一种广泛应用于建筑行业的材料，其热学性质是影响其性能和耐久性的重要因素之一。
混凝土中的温度会对其强度、收缩、裂缝和气泡产生影响，因此混凝土结构的设计和施工应该充分考虑温度的影响。
混凝土的温度可以分为四个阶段：新拌混凝土阶段、硬化阶段、强化阶段和热稳定阶段。
新拌混凝土阶段：当水泥和骨料混合时，混凝土的温度会升高。
这是由于水泥水化反应所释放的热量，以及混凝土与外界环境的热交换所导致的。
在新拌阶段，混凝土的温度会达到其最高点，通常在60℃左右。
硬化阶段：硬化阶段是混凝土中最重要的阶段之一。
在这个阶段，混凝土的温度会逐渐下降，直到与外界环境的温度相等。
在这个过程中，混凝土会逐渐变得坚硬，其强度和耐久性也会逐渐提高。
强化阶段：强化阶段是混凝土的成熟期。
在这个阶段，混凝土的温度会继续下降，但是其强度和耐久性会继续提高。
这是因为混凝土中的水分逐渐消失，使其变得更加紧密和稳定。
热稳定阶段：在混凝土的热稳定阶段，温度对混凝土的影响相对较小。
在这个阶段，混凝土的温度会继续逐渐下降，但是其强度和耐久性已经趋于稳定。
混凝土中温度的影响主要体现在以下几个方面：1. 强度：混凝土的强度与温度密切相关，其强度随着温度的升高而降低。
这是因为在高温下，水泥熟化反应的速率会加快，但是混凝土中的水分也会很快蒸发，导致混凝土产生微裂缝，从而影响其强度。
2. 收缩：混凝土的收缩与温度也有关联。
在高温下，混凝土中的水分会很快蒸发，导致混凝土的收缩速率加快，从而导致混凝土产生裂缝。
3. 裂缝：温度对混凝土的裂缝产生影响。
在高温下，混凝土中的水分会很快蒸发，导致混凝土产生裂缝。
此外，在低温下，混凝土也容易发生裂缝。
4. 气泡：混凝土中的气泡是由混凝土中的水分蒸发产生的。
在高温下，混凝土中的水分会很快蒸发，导致混凝土中的气泡增多，从而影响混凝土的性能。
综上所述，混凝土中的温度是影响其性能和耐久性的重要因素之一。
在混凝土结构的设计和施工过程中，应该充分考虑温度的影响，采取相应的措施，以保证混凝土的质量和性能。
水利工程施工中混凝土温度控制研究论文（优秀范文五篇）
水利工程施工中混凝土温度控制研究论文（优秀范文五篇）第一篇：水利工程施工中混凝土温度控制研究论文摘要:水利工程混凝土施工温度控制历来是工程施工难点和重点，长洲水利工程通过科学温度控制措施有效控制混凝土温度，充分保障了工程质量。
现将以长洲水利工程为例对水利工程混凝土施工温度控制进行探讨，首先将对长洲水利工程概况和工程施工难点进行介绍，并在此基础上探讨工程混凝土施工中具体温度控制措施。
关键词:水利工程;混凝土;温度控制1工程概况长洲水利工程地处梧州市，采用混凝土重力坝。
该水力工程坝长为530．80m、最大坝高49．60m、坝底最大宽度95．0m，大坝混凝土浇筑总量为58万m3。
该工程所在地区为亚热带气候，不利于混凝土浇筑控制，工程坝址为花岗岩坝基，会对混凝土产生较大约束力。
本工程施工存在以下难点:工程最大仓号790．0m2，单仓浇筑达2356．4m3;工程施工期间高温持续，并伴随频繁气温骤降;进水口具有较大钢筋制安量，需长时间停歇;过长制冷供水线路产生大量热损耗。
2混凝土温度控制措施2．1科学选择材料首先，使用低发热量水泥。
实际中控制水泥水化热升温的关键措施就是降低水泥使用量和使用低发热水泥。
多次实验对比后，本工程胶凝材料选择福建漳州广丰水泥厂产生的热硅酸盐水泥(P．O42．5)其次，外加剂掺加。
掺加外加剂后混凝土和易性能够得到改善，混凝土水泥水化热显著降低，水泥出现水化热峰值时间被延缓，出现混凝土温度峰值时间被推迟，更加有利于混凝土温度控制的实现，同时也使得混凝土质量得到有效保证。
该工程选择的减水剂和粉煤灰分别为福建建科院JM－Ⅱ高效缓凝减水剂和福建大唐电厂Ⅱ级粉煤灰。
2．2对混凝土配合比进行优化首先，科学设置骨料级配，以获得骨料大小均匀的混凝土，使单位水泥用量降低。
通过实验发现，增加混凝土级配可降低水泥使用量。
所以本工程以三级配混凝土为主，钢筋密集、各结构物周边、孔洞使用一级配和二级配混凝土。
其次，减小混凝土塌落度。
混凝土水化热试验研究
混凝土水化热试验研究混凝土水化热试验研究水泥与混凝土广东建材2010年第6期混凝土水化热试验研究杨志荣（深圳市天地集团股份有限公司东建混凝土分公司）摘要: 混凝土水化反应释放热量是一个自然规律, 但大体积混凝十内由热量聚积造成内表温差过人, 产生热胀和冷缩应力, 该应力超出混凝土抗拉强度,易出现开裂现象.本文从用不同化学外加剂, 矿物外加荆并改变其掺量, 试验对比水泥水化放热温升规律, 确定大体积混凝土矿物外加剂和化. 学外加剂适宜掺量, 实现降低水化热影响关键词:人体积混凝_十;水化放热规律;掺章随着建筑技术的不断发展,混凝土建筑越来越向大型化,巨型化的方向发展. 混凝土水化热成为影响混凝土体积稳定性, 产生混凝土结构破坏的一项重要因素. 混凝土在凝结硬化期问水泥发生水化反应放出大量热量,根据传导原理,较大体积混凝土内部的热量散发是一个漫长的过程, 水化放热在混凝土内部聚集,导致混凝土的温度不断上升, 而混凝土表面的温度由于空气的热交换要比内部混凝十多得多, 特别是遇到寒流或气温显着变化时, 内外温差将在混凝土表面引起很大的拉应力; 后期的降温冷却过程中, 由于基础或老混凝土的约束, 又会在混凝士内部引起拉应力.当这些拉应力超过混凝土的抗拉强度时,即会产生裂缝.因此,实现对于大体积混凝土施工, 减少水化温升的技术途径可以是:?减少水泥总用量, 以便降低混凝土由于水泥水化引起的温度升高;?掺加矿物外加剂,如掺加矿粉,粉煤灰等,在降低混凝土水化温升的同时, 改善混凝十耐久性能, 满足工程施工要求;?降低混凝土在生产过程中原材料入搅拌设备初始温度,然而在生产中操作难度较大;?加强施工养护,如采取降温, 保温法.本实验丰要研究前两条措施, 采用不同化学外加剂, 矿物外加剂并改变其掺量, 试验对比水泥水化放热温升规律,分析其影响水化放热的因素.1粉煤灰对水化热的影响从图 1 可以看出, 降低水化热的数量和延长温峰出现时间与粉煤灰的掺量有关粉煤灰的掺量越大, 水化热降低的越多, 延长温峰出现的时间越长. 这是由于粉煤灰部分取代了水泥,减少了水泥用量.在水泥水化初期, 粉煤灰并没有参与水化反应水泥中的粉煤灰颗粒在水泥水化初期是水化生成物的成长场所. 随水泥水化一56一表 1 粉煤灰对水化热影响配合比编号水泥(g)矿物外加剂(g)标准砂(g)水(g)减水剂(g) 1200600802200600801.43l6OFA4O600801.44140FA6060080l_45l20FASO600801.461OOFA10O600801.4U15,'56075图1不同粉煤灰掺量对水化热的影响规律的进行，由于介质中CH浓度加大和向空隙的渗透能力的增强,cH 开始与粉煤灰颗粒开始频繁地接触并进行水化反应,生成CSH S胶.生成CSH凝胶所放出的热量远远小于C3A和C3S水化反应的放热量，并儿生成CSH凝胶的反应较为缓慢，需要经历较长’段时间.所以随着粉煤灰掺量的增加水化热降低的也就越大. 但是粉煤灰掺量的线性增加并没有引起水化热的线性降低,而是比线性值更低,这是因为粉煤灰起到一定的扩散作用, 分散了水泥颗粒, 一定程度上减缓了水化反应, 降低了水化热.当加入减水剂后, 减水剂的憎水基团定向吸附于水泥质点表面, 亲水基团指向水溶液, 组成了单分子或多分子吸附膜.这就起到以下三方面的作用:?定向吸附使水泥质点表面带上相同电荷, 于是水泥质点分散开来:? 由于极性分子吸附在亲水基团使水泥质点的溶剂广东建材2010年第6期水泥与混凝土化层显着增厚, 增加了质点间的滑动能力, 使质点更易于分散;? 加入减水剂显着降低水的表面张力和界面张力, 使表面积相应增加, 质点和水溶液的分散度显着增长.由于以上几方面的作用, 加入减水剂抑制延缓水泥水化,使水泥的早期水化速率减慢, 水化温升降低, 如图l 中1#,2#曲线所示.随粉煤灰掺量增加水化放热规律如图l, 相对不掺粉煤灰, 掺加30%(4tt) 粉煤灰放热峰出现时间延长约2h,最高温度降低10?左右；掺量达到50%(6#)最高温度与不掺粉煤灰1#降低约15~C,但放热峰值出现时间明显滞后达6h.可以看出,粉煤灰在混凝土中掺量在30%以内能够明显降低混凝士水化热, 此时对混凝士强度及凝结时问影响不大；但掺量达到50%寸，虽然能进…’步降低最高温度, 且使放热峰出现时间大幅度滞后,但由于水化速率过慢, 对混凝士凝结时问及早期强度有较大的负面影响, 在实际施工中不建议采用. 2 矿粉对水化热的影响表2矿粉对水化热影响配合比编号水泥(g)矿物#[-JJ~N(g)标准砂(g)水(g)减水剂(g) 1200600802200600801.4716OSG40600801.48l2OSG80600801.4980SO120600801.4 lO40SG160600801_475图 2 不同矿粉掺量对水化热的影响规律从图 2 可以看出,随矿粉掺量增加,水化速率逐渐降低,水化放热量减小: 当矿粉掺量在40%以内时,如7#,8# 最高温峰及出现时间相差不大,其水化放热量相差无几:当掺量到达60%(9#)最高温峰出现时间与掺加40%相比相差不大,但水化最高温峰明显降低,总放热量进一步减少;当掺量达到80%,由于取代水泥量过高,其最高温峰及出现时间明显落后于掺量为60%的拌合料. 由以上水化放热规律可以得出,相对不掺加任何矿物外加剂, 掺加矿粉会降低水泥水化放热量, 减少由于水化温升造成的温度裂缝;矿粉掺量为40%~60%会明显降低混凝土水化热; 当掺量达到80%时, 虽然能够大幅度降低混凝土水化热, 但由于过于延长最高温峰出现时间, 会对混凝_十凝结时间及早期强度带来不利影响. 3 粉煤灰, 矿粉双掺对水化热的影响表 3 粉煤灰, 矿粉复掺对水化热影响配合比编号水泥(g)矿物外加剂(g)标准砂(g)水(g)减水剂(g) 220060080512OFA80600801.48l2OSG80600801.4980SG120600801.412120FA40+SG40600801.4 1380FA40+SG80600801.4 0153幅曲75图3粉煤灰,矿粉复掺对水化热的影响规律(1) 当粉煤灰与矿粉掺量相同时,放热曲线如5#和8#, 我们发现明显掺矿粉的水泥水化速率要高于掺粉煤灰,出现最高温峰时间矿粉早于粉煤灰, 最高温峰也较粉煤灰高,说明矿粉发生二次水化反应早于粉煤灰, 即: 水化活性SG<FA.(2) 当二者复掺取代水泥量为40%时, 与粉煤灰, 矿粉各单掺40%比较, 如曲线5,8,1 的2#,由于粉煤灰水化活性较矿粉差, 矿粉复掺粉煤灰相对单掺矿粉能够降低拌合物水化速率, 然而对于出现最高温峰时间延长较小( 在2h 以内).(3) 在矿粉取代水泥60%时, 可以看出相对取代水泥40%(单掺或双掺), 水化最高温峰要明显较低,然而出现最高温峰时间比单掺40%矿粉略长, 比单掺粉煤灰及复掺要短,即单掺60%矿粉不会较长时间延长拌合物水化放热时间见曲线8,9#.(4) 当粉煤灰,矿粉双掺达到60%时,如曲线l 的3#, 明显看出相比单掺60%矿粉9#,水化最高温峰基本相同，但出现最高温峰时间明显延长达5h,即当取代水泥量达60%时, 掺加20%的粉煤灰能够明显延长拌合物水一57,水泥与混凝土广东建材2010年第 6 期浅析沥青混凝土路面离析原因及预防皿土士罗奇志( 衡阳市万路达沥青有限公司) 摘要:本文探讨了目前沥青混凝土路面离析的问题,分析了沥青混凝土路面离析的形成原因, 并提出了相应的技术和处理措施.关键词:沥青混凝土路面; 离析原因: 预防措施 1 前言沥青混凝土面早期破坏的一个主要原因是路面的不均匀性,而沥青混合料的离析问题是造成路面不均匀性的主要原因, 是降低路面性能的顽症, 混合料发生离析时, 粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置, 使沥青混凝土不均匀, 配合比级配与原设计不符,导致路面产生破坏, 缩短路面使用寿命. 多年来一直受到道路承包商, 工程管理者和研究人员的广泛关注. 2 沥青混凝土路面离析的类型沥青混凝土路面离析就是指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀, 平时看到的粗骨料集中的离析仅为离析最易觉察的类型,也是较普遍的类型. 沥青混合料离析可大致分为两种类型, 即级配离析和温度离析.(1) 级配离析即粗集料区域内过分集中或细集料区域内过分集中, 更科学地说现场级配超出了级配允许控制范围的区域都是级配离析, 细集料的离析区域是施工控制和监理检查中往往容易忽视的离析, 粗集料的离析是离析类型中现场较易发现的.化放热时问.综上所述,在粉煤灰,矿粉双掺取代水泥60%时,不会降低二次水化反应,但可以明显延长水化放热时间,减小拌合物早期集中放热,在体积较大工程施工中便于热量散发, 减小了由于内部温升较外部过高而产生温度裂缝的几率.4 缓凝剂对水化热的影响从图4可以看出,随着缓凝剂的掺量增加,水泥的水化热显着降低.这是由于葡萄糖酸钠属于有机类的缓凝剂, 是一种表面活性剂, 对水泥颗粒表面具有较强的活性作用,能改变水泥颗粒的表面性质.由于水泥颗粒表面的吸附作用, 使水泥悬浮体的稳定程度提高并抑制水泥颗粒凝聚, 因而延缓了水泥的水化和结构的形成过程. 表面活性剂除了在水泥颗粒表面被吸附外, 并同样也能吸附在新相的晶体表面上. 这种作用必将阻止水泥的进一步水化. 整个体系中缓凝剂的掺量越大,减缓水化的作用越强.葡萄糖酸钠具有较强的缓凝作用,当掺量从0.02%增加到0.06%时,最高温升值相差不大,但缓凝时问明显延长,在我们做混凝土试验时, 根据适当配合比, 当掺量达到0.06%凝结时问长达3天, 试验得出一58一表 4 缓凝剂对水化热影响配合匕水泥矿物外加剂标准砂水减水剂缓凝剂编号(g)(g)(g)(g)(g)(g) 314oFA60600801.417140FA60600801.40.04 18140FA60600801.4O.O8 19140FA60600801.40.12 3S 3o252Dls ——— ...... —. —.l50 ———————————- ———————_____________________________ .1Ol5? 稿6o 丁5图 4 缓凝剂对水化热的影响规律葡萄糖酸钠最佳掺量为0.03%~0.04%.?【参考文献】Eli 王铁梦.工程结构裂缝控制[M]. 北京: 中国建筑工业出版社1997 [23 钟进章. 混凝土裂缝原因及控制措施fJ]. 混凝土,2004,(10).。
混凝土在高温环境下的性能研究
混凝土在高温环境下的性能研究一、研究背景混凝土在建筑工程中有着广泛的应用，但在高温环境下，其力学性能会发生变化，从而影响结构的安全性。
因此，研究混凝土在高温环境下的性能变化规律，对于提高建筑结构的抗火能力和安全性具有重要意义。
二、高温环境下混凝土的性能变化及原因1. 抗压强度在高温环境下，混凝土的抗压强度会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的抗压强度会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
2. 抗拉强度在高温环境下，混凝土的抗拉强度也会发生变化。
通常情况下，随着温度升高，混凝土的抗拉强度会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
3. 动弹性模量在高温环境下，混凝土的动弹性模量也会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的动弹性模量会下降。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的强度下降。
4. 热膨胀系数在高温环境下，混凝土的热膨胀系数也会发生变化，一般来说，随着温度升高，混凝土的热膨胀系数会增大。
这是因为高温会导致混凝土中的水分蒸发，从而导致混凝土中的孔隙率增大，进一步导致混凝土的膨胀系数增大。
三、混凝土在高温环境下的改性措施1. 添加纤维材料纤维材料的加入可以改善混凝土的高温性能，提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
常用的纤维材料包括聚丙烯纤维、碳纤维等。
2. 添加微观材料微观材料的加入可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的孔隙率，从而提高混凝土的密实性和强度。
常用的微观材料包括硅灰石粉、硅酸盐粉等。
3. 添加阻燃剂阻燃剂的加入可以提高混凝土的防火性能，减缓混凝土在高温环境下的性能变化。
常用的阻燃剂包括红磷、氧化铝等。
四、混凝土在高温环境下的试验方法1. 抗压强度试验抗压强度试验是评价混凝土高温性能的重要手段之一。
试验方法是将混凝土样本放入高温炉中，加热至一定温度后，取出样本进行试验。
混凝土温度变化过程
混凝土温度变化过程嘿，咱今天就来说说这混凝土温度变化过程，这可有意思啦！你想想啊，混凝土就像是个会变魔术的小家伙。
一开始呢，它被搅拌好的时候，就像个刚睡醒还有点迷糊的孩子，温度还算正常。
然后啊，在施工过程中，它就开始有反应啦！就好比人运动起来会发热一样，混凝土也会升温呢。
这时候要是不注意，它可能就“发烧”啦！要是温度太高，那可不得了，就像人发烧太厉害会不舒服一样，混凝土的质量可能就会受到影响哦。
等过了一段时间，它慢慢冷静下来了，温度开始下降啦。
这就像人跑完步休息一会儿，汗慢慢干了，体温也恢复正常了。
这时候可不能掉以轻心，得好好照顾它，不然它会“闹脾气”的。
在这个过程中，环境也很重要呢！要是大夏天，那混凝土的温度变化可就更明显啦，就像人在夏天更容易热得难受一样。
要是冬天呢，虽然温度变化没那么夸张，但也得注意保暖呀，不然它也会“着凉”的哟！咱再打个比方，混凝土温度变化就像天气变化似的。
有时候阳光明媚，温度蹭蹭往上涨；有时候又阴雨绵绵，温度就降下来了。
而且这变化还挺复杂，不是那么好捉摸的。
那怎么应对这混凝土温度变化呢？这可得好好动脑筋啦！就像咱人根据天气穿衣服一样，热了就脱，冷了就加。
对混凝土也得这样，热的时候给它降降温，冷的时候给它保保暖。
比如说，可以通过调整配合比，让它不那么容易“发烧”。
还可以在施工的时候采取一些措施，像给它洒点水降降温呀。
这就跟咱夏天热了冲个凉差不多。
还有哦，养护也特别重要！就像人要保养皮肤一样，混凝土也得好好养护。
给它足够的时间来稳定温度，让它慢慢变得强壮。
总之呢，混凝土温度变化过程可不能小瞧。
要是不注意，它可能就给你来点小麻烦。
但只要咱用心对待，了解它的脾气，就能和它好好相处啦！它就能乖乖地为咱的建筑工程出一份力，让咱们的房子呀、桥梁呀都结结实实的！所以呀，可得重视这个混凝土温度变化过程哟！。
隧洞混凝土衬砌施工期温控与防裂技术研究
隧洞混凝土衬砌施工期温控与防裂技术研究发布时间：2021-07-28T10:26:54.527Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：刘伟刘阳刘勇[导读] 摘要：在隧洞工程施工期间，混凝土衬砌裂缝问题时有发生，这不但会导致隧洞结构的稳定性及强度受到影响，还会威胁施工人员的人身安全，制约后续工程建设环节的展开。
中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610066摘要：在隧洞工程施工期间，混凝土衬砌裂缝问题时有发生，这不但会导致隧洞结构的稳定性及强度受到影响，还会威胁施工人员的人身安全，制约后续工程建设环节的展开。
在隧洞工程建设过程中，施工人员应采取科学有效的温控措施及防裂措施对其加以处理，确保隧洞工程施工质量能够达到预期目标。
关键词：隧洞工程；混凝土衬砌；温控及防裂技术引言：在隧洞工程施工时，一旦混凝土温度控制不当，将会导致混凝土衬砌结构出现裂缝问题，这不但会使隧洞工程的施工质量及施工效率受到影响，还会导致隧洞工程无法按期交付。
现阶段，如何对隧洞工程施工期间混凝土衬砌温度加以管控，避免裂缝问题出现，已成为相关施工单位所面临的一项主要问题。
近年来，相关温控技术及防裂技术已逐渐趋于成熟，这使得混凝土衬砌施工效果得到了明显的提高。
一、隧洞混凝土衬砌裂缝产生的主要原因（一）围岩因素通常情况下，由于隧洞工程施工工期较短，部分施工单位为了提高施工效率，对施工现场勘查工作的重视程度较低，未充分掌握施工现场的各项情况，受地质因素影响，导致混凝土衬砌出现裂缝问题。
在隧洞工程施工期间，短距离循环施工是一项常见的施工模式，如果未掌握围岩情况，将会导致围岩判断错误，使支护工作的有效性大大降低。
在施工过程中，混凝土结构会承担全部支护外力，这就会使其在外力影响下出现裂缝问题。
此外，当隧洞环境地质条件较差时，将会使围岩结构的承载能力下降。
当混凝土浇筑完成后，混凝土引发沉降问题出现。
一旦未对结构沉降缝加以控制，将会导致整体结构出现开裂问题。
水泥混凝土水化热的研究与进展
摘要：水泥的水化反应是一个放热反应。
水泥水化放热的周期很长，但大部分热量是在３天内放出的，尤其是在水泥浆发生凝结、硬化的初期放出。
大多数情况下，硬化水泥浆体和混凝土的早期体积变形，主要源于水泥的水化热温升，因此，降低水泥混凝土的水化热是防止其早期开裂的有效途径。
本文综合分析了水泥混凝土水化热对其性能的影响，总结了前人在水泥混凝土水化热研究方面提出的一些理论计算公式，介绍了国内外关于水泥混凝土水化热的最新研究进展和水泥生产中降低水化热的技术措施。
关键词：水泥；混凝土；水化热；矿物外加荆；水泥生产中图分类号：ＴＱｌ７２．１２文献标识码：Ａ文章编号：１００ｌ－６１７１（２００９）０６－００２１－０６ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＨｙｄｒａｔｉｏｎＨｅａｔｉｎＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳＨＩＨｕｉ－ｓｈｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＸｉａｏ－ｙａ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓｏｆＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｍｅｎｔｈｙｄｒａｔｉｏｎｉｓａｎｅｘｏｔｈｅｒｍｉｅａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｌｅａｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｃｅｍｅｎｔｉｓｖｅｒｙｌｏｎｇ，ｂｕｔｍｏｓｔｏｆｈｅａｔｉｓｒｅｌｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎ３ｄａｙｓ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙａｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｔａｇｅｏｆｓｅｔｔｉｎｇａｎｄｈａｒｄｅｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄ．Ｉｎｍｏｓｔｃａｓｅｓ，ｔｈｅｅａｒｌｙｖｏｌｕｍｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｈａｒｄｅｎｅｄｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｍａｉｎｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｉｓｆｒｏｍｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｏｆｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｌｏｗｅｒｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｏｆｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｐｒｅｖｅｎｔｉｔｓｅａｒｌｙｃｒａｃｋｉｎｇ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅＯｉｌｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｔｈｅａｕｔｈｏｒ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｉｓｇｉｖｅｎｂｙｔｈｅａｕｔｈｏｒ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅａｔｔｈｅｗｏｒｌｄｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｌｏｗｅｒｔｈｅｈｅａｔｏｆｈｙｄｒａｔｉｏｎｉｎｃｅｍｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｈｅｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｅｍｅｎｔ；Ｃｏｎｃｒｅｔｅ；Ｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔ；Ｍｉｎｅｒａｌａｄｍｉｘｔｕｒｅ；Ｃｅｍｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ１引言水泥所含的各种化合物是高温反应形成的不平衡产物，因此这些化合物处于高能态。
大体积混凝土水化热温度效应的研究
孙全胜等：大体积混凝土水化热温度效应的研究大体积混凝土水化热温度效应的研究孙全胜，张德平（东北林业大学，哈尔滨150040）【摘要】以梅山跨海大桥为背景，应用ANSYS有限元软件对该桥桥墩的混凝土水化热温度效应进行数值模拟分析，并且根据该桥实际工程中监测的温度发展曲线校正ANSYS数值分析的温度场，得出了大体积混凝土水化热温度效应发展规律，为以后类似结构的温控工程提供参考。
【关键词】大体积混凝土；水化热；温度场；温度裂缝【中图分类号】TU528.0【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2012）01－0005－03由于施工期间水泥的水化热作用，大体积混凝土结构内部会产生较高温度梯度，在受到内部或外部的约束时将产生较大的温度应力，从而导致混凝土开裂。
由于温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、上下贯通等特点，对结构的承载能力、防水性能、耐久性等都会产生很大影响［1］。
因此只有控制好大体积混凝土内部的温升速度和温度梯度，才能更好的控制由其产生的温度应力，从而控制大体积混凝土的裂缝开展问题。
1工程概况梅山跨海大桥长1487m。
大桥主桥桥跨为75m+ 130m+75m的预应力混凝土连续刚构，主桥桥墩采用分离双薄壁墩，断面尺寸1.5mˑ6.0m，两片墩纵桥向间距6.5m，主跨侧墩高15.816m，边跨侧墩高15.732m，单个桥墩混凝土量高达143m3，属于大体积混凝土构件。
为了减小混凝土构件内外温度差，降低温度梯度，消除温度应力带来的裂缝，于是在桥墩内部布置了冷却水管，利用循环冷却水将水化热产生的大部分热量带出混凝土内部，降低混凝土内部的温度场，减小温度应力，抑制温度裂缝的产生。
混凝土内部冷却水管的布置如图1、图2所示。
2大体积混凝土水化热温度效应数值分析2．1分析方法文中分析混凝土的温度分布和发展规律时主要考虑了混凝土浇筑温度、胶凝材料含量、水化热、比热、导热系数、密度、距混凝土表面1 2cm处空气的温度等影响因素。
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图 ３ 底 板 各 测 点 实 测 温 度 与 时 间 关 系 曲 线
４ ８
铁
道
建
筑
从 图 ２可知 ， 板各测 点 在入 模 ４ ５ 顶 ２— ０ｈ后 出现
』ｆ
Ｑ ｃ １—０ ７ ｐ （ ．５ ）
— —
最高 温度 ， ３ ． 【 ３ ． 为 １ ２ｃ ＝～ ４ １℃ ， 测 点 温度 在 上升 阶 各 段 的最大速 率 为 １ １ ． ３～１７ ｌ ｈ 温度 下 降阶段 速率 ． ５ ｃ／ ， ： 以 ０１ ０３ ． ０— ． ０℃／ ｈ为 主 ， 板 各 测 点 的 温 度 值 相 差 顶 不大， 这说 明顶 板 混凝 土 的温 度 均 匀性 比较 好 。从 图 ３可知 ， 底板 混凝 土 内部 各 测点 在 入模 １ ７—２ ３ｈ后 出 现 最高温 度 ， ３ ． 为 ６ １℃ ～ ７ ９℃ ， 测 点温 度 在上 升 ４． 各
热阶段 的 温度 变化规 律 ， 为混 凝土 温度 变形 裂缝控 制和施 工组 织提 供 了依据 。
关 键 词 ： 底 隧道 水 化 热 变 化 规 律 温 度 测 试 湖
中图 分类号 ： ４ ６ ３ 文献标 识码 ： Ｕ ５ ． Ｂ
某 湖底 隧道 部分 管 节 的 底 板 、 侧墙 及 顶板 厚 度 约 为 １０ｍ， 段最 大长 度 达 ４ 属于 大 体 积 混凝 土 。 ． 节 ５ｍ，
在 大体 积混凝 土施 工 中的 突 出任 务是 控制 混凝 土温 度 裂缝 的发生 ， 确保 隧 道 在 运 营 过程 中 的安 全 。本 文 以 工程 实 例 的温度 观测 为 依 据 ， 出 了湖 底 隧道 在 施 工 得 中混凝 土 内部 水 化 阶段 不 同 位 置 的温 度 变 化 规 律 ， 为
底板 顶 面高 程 ＋ ． ０ ７ ７ ８ｍ～ ＋１ ． ３ｍ， ０ ７ 顶板 厚 ８ ｍ， ０ｃ 侧墙 厚 ８ ｍ， ０ｃ 中隔墙 ６ ｍ， 板 厚 ８ ｍ， ０ｃ 底 ０ｃ 阶段 长 度 为 ２ ０ ｍ。 该 混 凝 土 为 Ｃ ０ ８ 抗 渗 混 凝 土 ， 用 ３Ｐ 采 Ｐ ￥ ２ ５普通 硅酸 盐水 泥 ， 地 的河 砂 ， 集 料 为 ５～ ．４ ． 本 粗 ４ ｍ 的连续 级 配碎 石 ， 合 用 水 为 饮 用 水 。掺 合 剂 ０ｍ 拌 采用 Ⅱ级粉煤 灰 ， 外加 剂为 聚羟 酸盐 高效 减 水剂 Ｌ Ｘ Ｃ－ ９和 Ｕ Ａ。在节 段 内一 个 断面 埋设 了 温 度传 感 器 ， Ｅ 对
底 隧道 某一节 段采 用钢 筋混 凝 土双孔 矩形 箱
涵结 构 ， 结构 净 高 ５ ４ ０～ ． ２ ｌ净 宽 ２ ０×８ ９ｍ， ． ５ ６ ２ ６ｎ， ． ．
１ 顶 板 和底板 温度 变化 情况 （ ２ 图 ３ ） 图 、 ）
５１
４ ７ ４ ３ ３ ９ ３ ５
温度 观测 采用 湖南 长沙 金码 高科技 实业 有 限公 司
３ １ ２ ７ ２ ３
１ ９ １ ５ ０
制造 的 Ｊ Ｘ． １ ＭＺ ２ ５型 埋 入式 混 凝 土 应 变计 （ 度 型 ） 温 ，
采 用 Ｊ Ｘ ３０ ＭＺ ．０ １综 合 测 试 仪 进 行 测 试 。混 凝 土 水 化
铁 ２ １ 年 第 ８期 ０１
道
建
筑
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Ｒａｌ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎｇ ｉｗａ ｇ ｎ ｅ ｉ
文章 编号 ：０ ３１９ （ ０ １ ０ －０ ７ ０ １０ —９ ５ ２ １ ） ８ ０ ４ －２
湖底 隧道 施 工 中混 凝 土水 化 热温 度 变 化 规 律 研 究
习 小 华 ， 拴 成 谷
温度 进行 观测 ， 以确保 该 湖 底 隧 道施 工 主体 结 构 的 稳
定性 、 防水性 能 和尽量 减少 结构裂 缝 的发生 。
图 ２ 顶 板 各 测 点 实测 温度 与 时 间关 系 曲 线
２ 温 度 测 试 方 案
２ １ 测 点 布 置 （ １ ． 图 ） ２ ２ 数 据 采 集 ．
图 １ 温 度 测 点 布 置 不 意
ｈ测 试一 次 ， 凝 土人模 ６ｈ至混 凝 土养护 ７ 混 ２ｈ内 ， 每
今后 湖 底 隧道 的设计 、 施工 提供参 考 依据 。
１～ ２ｈ测试一 次 ， 混凝 土龄 期 达 到 ７ ２ｈ后 每 ４—１ ２ｈ
测 试一 次 ， 到温 差在 ５℃ 内 。 直
（ ．西 安 科 技 大 学 建 筑 与 土 木 工 程 学 院 ， 安 １ 西 ７０ ５ ； ．江 西 省 交 通 科 学 研 究 院 ， 昌 １０ ４ ２ 南 ３ ０３ ） ３ ０ ８
摘要 ： 在湖 底 隧道施 工 中会 遇 到 大体 积 混凝 土浇 筑 问题 ， 混凝 土温 差较 大 ， 导致 裂缝 的发 生 ， 响 结 若 将 影 构 的安全 。通过 对 某湖底 隧道 混凝 土 浇筑过 程 中水化 热 温度 变化情 况 进行 的观 测 ， 出混凝 土 在 水化 得
龄期 ｔ 时刻 的累积水 化 热
ｃ ｐ
Ｑ ＝ Ｑ ［ 。 １一ｅ ｐ 一ｍｔ） ｘ（ “］ 式 中， 为 包 括 水 泥 及 粉 煤 灰 的 胶 凝 材 料 用 量 Ｃ （ ｇ ｍ ） Ｃ 水泥 混凝 土 的 比热 容 （ Ｊｋ ・ ； ｋ／ ；为 ｋ／ ｇ Ｋ） ｐ为粉 煤 灰掺 量 的百 分 数 ； ｐ为混 凝 土 的密度 （ ｇ ｍ ） Ｑ ｋ／ ； 。为 最 终水 化热 （ Ｊｋ ） ｔ ｋ／ ｇ ； 为龄期 （ ） ｍ、 为 常数 。 ｄ； ／ ｔ ＇ 侧 墙实测 温 度与计 算温 度结 果见 表 １ 。
阶段 温度 场 的数据采 集频 率 为从 混凝 土 入 模 开始 每 ２
收 稿 日期 ：０ １Ｏ ．７ 修 回 日期 ：０ １０ ．５ ２ １ ．１ １ ； ２ １ ．４ １
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作者简介 ： 小华（９６ ）男 ， 西永丰人 ， 习 １７一 ， 江 工程 师 ， 士 研 究 生 。 博