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《淺析水泥水化熱速率變化對大體積混凝土水化熱溫升的影響》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析水泥水化熱速率變化對大體積混凝土水化熱溫升的影響楊竹香（廣西大學(xué)廣西南寧530000）【摘要】本文運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件仿真不同氣溫下、不同厚度的混凝土水化熱溫升變化，然后運(yùn)用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析：水泥水化熱速率變化引起混凝土水化熱溫升值變化的情況。.jyqkenthydrationheatratechangesonmassiveconcretehydrationheattemperatureriseYangZhu-xiang(GuangxiUniversityNanningGuangxi530000)
2、【Abstract】Inthispaper,finiteelementanalysissoftulationunderdifferenttemperatures,concretehydrationheattemperaturevariationofdifferentthickness,thentheuseofprobabilityandmathematicalstatisticsanalysis:thecaseofcementhydrationheatratechangescausedbyconcretehydra
3、tionheattemperaturerisechange.【Keyenthydrationheatratechange;Concretehydrationheattemperature;Modeling;Analysis1.引言（1）我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）對大體積混凝土下的定義是：“混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土”。（2）大體積混凝土的結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）體積大且厚實(shí)，與普通混
4、凝土的根本區(qū)別在于：水泥水化熱過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形，須采取措施控制混凝土的水化熱溫升，減少溫度變形和溫度裂縫。影響大體積混凝土水化熱溫升的因素有：混凝土結(jié)構(gòu)厚度、水泥品種、單位體積水泥含量、澆注時(shí)的氣溫、原材料溫度、混凝土入模溫度、保溫保濕措施等等。大體積混凝土施工期間的氣溫改變，會引起澆注溫度改變進(jìn)而引起水泥水化熱速率及水化熱溫升值變化。本文運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件仿真不同氣溫下、不同厚度的混凝土水化熱溫升變化，然后運(yùn)用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析：水泥水化熱速率變化引起混凝土水化熱溫升值變化的情況。2.建模2
5、.1混凝土分析參數(shù)如表1所示。2.2根據(jù)文獻(xiàn)［3］，假設(shè)高層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板的底面及側(cè)面均處于地基土內(nèi)，屬于第四類邊界；上表面則暴露在空氣中，屬于第三類邊界；水泥水化熱釋放遵循指數(shù)經(jīng)驗(yàn)式Qr=Q0(1-e-mr)，水泥水化熱速率m的取值參照文獻(xiàn)［3］。2.3根據(jù)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ10-89）規(guī)定：“現(xiàn)澆的鋼筋混凝土連續(xù)式結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)或在土中，伸縮縫間距為55m……”取混凝土塊的長、寬均為55m，根據(jù)對稱取大體積混凝土底板的四分之一進(jìn)行建模；選用有8個(gè)節(jié)點(diǎn)的六面體、三維熱單元，該單元的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有溫度一個(gè)
6、自由度，且適用于本工程的瞬態(tài)熱分析；溫度梯度較大的豎向分為5等份，溫度梯度較小的水平方向采用自由網(wǎng)格劃分法，劃分網(wǎng)格后的模型如圖1所示。3.分析3.1設(shè)ANSYS軟件仿真計(jì)算得到的C35大體積砼中心最高溫度為Tmax，氣溫為Ta，水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值為ΔTh，假設(shè)混凝土中心最高溫度的變化值由氣溫的變化值與水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值之和組成，即：3.2假設(shè)澆注溫度等于氣溫，利用ANSYS軟件求出未采取任何保溫散熱措施的混凝土塊在氣溫（Ta）分別為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、
7、30℃，混凝土厚度（D）分別為1m、1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m、4m時(shí)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板的最高溫度值，然后根據(jù)式（1）計(jì)算出水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值如表2所示。3.3根據(jù)表2畫出不同厚度筏板，其水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值ΔTh隨氣溫Ta變化的曲線如圖2所示。(1)同一氣溫下水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值隨著混凝土塊厚度的增加而增大，但其逐級遞增的溫度隨著厚度的增加而逐漸減小，根據(jù)文獻(xiàn)［5］當(dāng)混凝土塊厚度大于6米后混凝土塊的水化熱溫升接近于絕熱溫升，此時(shí)水泥水化熱速率
8、變化引起的水化熱溫升變化值趨于零。(2)同一厚度的混凝土，水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值隨著氣溫的升高而逐漸降低，根據(jù)文獻(xiàn)［4］當(dāng)氣溫大于50℃時(shí)水泥水化熱速率變化引起的水化熱溫升變化值趨于零。(3)在氣溫變化、混凝土塊厚度增加的過程中，氣溫對原材料溫度以及混凝土入模溫度的直接影響則始終顯著，氣溫升高直接導(dǎo)致的最高溫度升高值與氣溫的升高值基本一致，
