[发明专利]高拱坝低热水泥混凝土施工期全过程温度控制方法

说明书

本发明涉及高拱坝低热水泥混凝土“三期六阶段”温度控制曲线方法，适用于水利水电工程中采用低热水泥混凝土的高拱坝，进行混凝土施工期全过程温度控制，以达到混凝土抗裂的目的。本发明所提供的方法简化了混凝土施工期内的温度控制过程，将复杂的九个阶段优化为六个阶段，降低了通水冷却控制难度，提供施工精确控温的保证率，提高了通水控制过程的灵活性；调整冷却过程，对混凝土各期冷却中的温度应力基本无影响，保证了低热水泥混凝土的抗裂安全性；整合并延长了二期冷却控温时间，防止低热水泥混凝土接缝灌浆后温度快速反弹回升。此举正好应对低热水泥混凝土后期发热时间较长的特点，并吸取了国内已建特高拱坝混凝土后期温度回升的经验教训。

技术领域

本发明涉及高拱坝低热水泥混凝土“三期六阶段”温度控制曲线方法，适用于水利水电工程中采用低热水泥混凝土的高拱坝，进行混凝土施工期全过程温度控制，以达到混凝土抗裂的目的。

背景技术

随着我国水利水电工程的不断修建，高坝大库越来越多，尤其西部修建了一系列的高拱坝，混凝土高拱坝面临一大技术难题，即是温控防裂。近年来，经过建材制造技术的进步及水电工程的逐步应用，低热水泥已成功应用于混凝土高拱坝，降低了混凝土温度控制的压力与难度，给大坝的温控防裂带来了巨大的工程效益与经济效益。

低热水泥由于其矿物成分的组成以早期水化活性相对较低的贝利特矿物(β-C₂S)为主，矿物C₂S含量增加，相应的减少了C₃S和C₃A，故低热水泥具有水化热低、放热较缓慢、早期强度增长较慢、后期强度较高的特点。

然而，目前的高拱坝低热水泥混凝土温度控制过程，还是沿用了普硅水泥或中热水泥混凝土的方法，即近年来较为成熟的分三期冷却，共九个冷却阶段，将混凝土温度通过预埋水管冷却降至封拱温度，继而接缝灌浆，三期九阶段冷却方法见图1。该方法与低热水泥混凝土发热量低、放热较缓慢、早期强度增长较慢的特点不能完全适应，且面临过程控制繁琐，施工难度大，通水精度要求高等多种困难，而高拱坝混凝土方量巨大，浇筑仓数多达2000以上，通水冷却控制极其复杂。中热水泥与低热水泥混凝土最高温度计算对比见图2，实际施工测量的低热水泥混凝土较中热水泥混凝土最高温度低约3～5℃。

因此，急需一种针对低热水泥混凝土特点的温度过程控制曲线，即充分发挥低热水泥的优点，简化通水冷却施工程序，大幅降低施工控制难度，减小施工差错导致的混凝土开裂风险，提高混凝土的抗裂安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种高拱坝低热水泥混凝土施工期全过程温度控制方法，旨在结合低热水泥混凝土的特点，提高大坝抗裂安全度，且简化施工程序，降低施工控制难度。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

高拱坝低热水泥混凝土施工期全过程温度控制方法，其特征在于：所述高拱坝低热水泥混凝土施工期全过程温度控制方法包括：

(1)自低热水泥混凝土浇筑开始至完成高拱坝接缝灌浆的整个施工过程，将混凝土的温度控制过程分为一期冷却、中期冷却和二期冷却三个过程；

(2)根据温度控制计算及温度控制设计，一期冷却、中期冷却和二期冷却均设定目标温度值以及达到各个目标温度值的对应混凝土龄期要求，混凝土的最高温度控制标准为T₀，一期冷却目标温度为T_a，中期冷却目标温度为T_b，二期冷却目标温度为T_c，其中：T₀＞T_a＞T_b＞T_c；温度控制过程中三期六阶段所对应的混凝土龄期分别为t₁～t₆；