[发明专利]一种应用于绝热条件下水工混凝土水化温升值的计算方法

说明书

本发明提供一种应用于水工混凝土绝热条件下水化温升值的计算方法，包括以下具体步骤：步骤1.计算各水泥和掺和料的用量比例：根据单位体积水工混凝土中各水泥和掺和料的质量，分别计算出第i种水泥质量占单位体积水工混凝土中粉体材料总质量的比例A_ci，第j种掺和料质量占单位体积水工混凝土中粉体材料总质量的比例A_ai：步骤2.计算水工混凝土的最大温升值：步骤3.计算水工混凝土各龄期的温升值：本方法具有较好的精度，综合考虑了原材料类型和特性、施工参数、养护龄期对水工混凝土绝热条件下温升情况的影响，且计算过程简单方便，利用工程推广应用。

技术领域

本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种应用于绝热条件下水工混凝土水化温升值的计算方法。

背景技术

混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料，且在未来可以预见的一段时间内，尚未有其他任何材料能够取代混凝土的地位。利用混凝土修建的水工建筑物特别是水库大坝，可实现坝顶溢流、坝身开孔等功能，具有结构强度高、整体性好、耐久能力强、各部位布置紧凑等优点，因而受到了广泛的关注，形成了如常态混凝土重力坝、碾压混凝土坝、面板混凝土堆石坝等一系列丰富的坝型。与工业厂房、民用住宅、公路桥梁、建设制造等领域的要求不同，水利工程通常规模宏大，对人民生命和财产安全、社会稳定和经济发展的影响都较大，因此对混凝土的质量要求较高，如混凝土原材料的质量、施工浇筑的质量、养护保温的质量等，同时对混凝土的服役性能和耐久能力有较高的要求，但对混凝土的强度和力学性能要求普遍不高，如大坝混凝土的强度普遍在C20、C25和C30左右，形成了原材体系、配制方法和性能特点等较其他领域有差异的水工混凝土。

水工混凝土普遍面临温度控制问题，这与混凝土材料的自身属性有关。混凝土在凝结硬化过程中伴随有大量的热量释放，而作为热的不良导体，大量的热无法及时的疏散使得混凝土内部产生较大的温度应力，从而对结构的抗开裂能力造成影响，这点在大体量的水工混凝土建设中更为突出。因此，温度控制是水工混凝土的一个重要难点，由于温控问题而导致的水工混凝土破坏比比皆是，如美国田纳西河流管理局修建的Norris坝，俄罗斯的古马基、马麻康、布赫托明、布拉茨克等坝，我国丹江口大坝都曾出现了十分严重的温度裂缝。因此，采用合适措施来改善水工混凝土的温度控制问题意义重大。

常用的控制水工混凝土温度的措施主要包括：降低水工混凝土的浇筑入仓温度、掺加矿物掺和料并减少水泥的用量、改用放热量较低的中热硅酸盐水泥或低热硅酸盐水泥、后期通水冷却等，其中降低水工混凝土的入仓温度需要对砂石骨料、拌合用水等原材料进行降温处理，但在后续拌合、运输过程中极易发生温度的回升；掺加矿物掺和料可以减少水泥的用量，具有较好的经济效益和生态效益，并能改善水工混凝土的后续耐久性能，但导致混凝土拌合生产线复杂，且受地域、运距等因素的现在，掺和料的种类、质量和供应能力差别较大；使用放热量较低的中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥能够从源头降低水工混凝土的放热量，但中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥的价格普遍较高，但资质约束、市场需求、生产供应都较小，因此水泥厂商生产的较少且一般需要定制供应；后期通冷却水的方法需要在水利工程建设期预埋水管，并在冷却降温结束后灌注水泥净浆填充，这对水工混凝土的浇筑施工和整体性会造成一定的影响，但后期通冷却水的方法效果明显、直观，且能够对将温度的速率进行调整。