河北高速公路橋梁承臺(tái)大體積混凝土水化熱分析（midas建模）

XX高速五標(biāo)技術(shù)交流

目錄一、項(xiàng)目大體積承臺(tái)基本情況介紹……二、水化熱分析…………………….…三、裂縫的成因及防止裂縫的措施……四、粉煤灰在在大體積混凝土中的應(yīng)用………………一、大體積承臺(tái)混凝土基本情況介紹據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》規(guī)定；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(huì)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。在大體積混凝土施工前，應(yīng)對施工階段大體積混凝土澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行試算，并確定施工階段大體積混凝土澆筑體的升溫峰值等控制指標(biāo)，制定相應(yīng)的溫度控制措施。本標(biāo)段最大承臺(tái)尺寸為9m*8.5m*3m，砼設(shè)計(jì)標(biāo)號為C30，砼方量為229.5m3。二、水化熱分析按照《大體積混凝土施工規(guī)范》要求，澆筑體內(nèi)部溫度和應(yīng)力場計(jì)算可采用有限單元法或一維差分法。為簡化計(jì)算，采用有限元分析法，計(jì)算程序采用midas，由于模型具有對稱性，取9m*8.5m*3m模型的1/4建模和分析。溫度等值線圖（第50小時(shí)）溫度等值線數(shù)值圖（第50小時(shí)）節(jié)點(diǎn)溫度時(shí)程圖應(yīng)力和容許張拉應(yīng)力圖分析結(jié)果溫度分布不均勻而發(fā)生的內(nèi)部約束是模型產(chǎn)生溫度應(yīng)力的原因，由節(jié)點(diǎn)溫度的時(shí)程圖可知，最大溫差出現(xiàn)在第50個(gè)小時(shí)-120小時(shí)為22℃，符合規(guī)范要求的最大溫差不大于25℃由節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力和容許張拉應(yīng)力圖可以看出，溫度應(yīng)力均在容許應(yīng)力范圍內(nèi)三、裂縫的的成因及防止裂縫的措施在大體積混凝土中，由于水化反應(yīng)導(dǎo)致混凝土體積的膨脹或收縮，收縮受到內(nèi)部或者外部的約束時(shí)進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，這種大體積混凝土水化熱而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的溫度變化和因此而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫的主要原因?？梢砸鸹炷帘砻婧蛢?nèi)部溫差不同而產(chǎn)生表面裂縫以及混凝土溫度的先升后降帶來的收縮受到外界約束時(shí)的貫穿裂縫。因此控制由溫差引起的溫度應(yīng)力是避免裂縫的關(guān)鍵。XX大橋15#右幅承臺(tái)為我標(biāo)段的首件工程，采取了在全天溫度較低的時(shí)間開始澆筑，有效的降低了砼的入模溫度和提高散熱效率，并采用分層澆筑，適當(dāng)延長澆筑時(shí)間；澆筑完成后及時(shí)用薄膜覆蓋保溫，根據(jù)預(yù)埋測溫元件的結(jié)果溫度記錄和拆模后的砼外觀，表明這種控制方法是有效的。為避免環(huán)境等不確定因素造成的溫度影響，采用添加粉煤灰的C30配合比，進(jìn)一步減小水化熱，避免溫度應(yīng)力造成的裂縫。試驗(yàn)結(jié)果表明，在混凝土中摻入一定量的粉煤灰，混凝土的早期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度較高。在混凝土中摻入粉煤灰，不僅可以節(jié)約水泥用量，還可以降低混凝土的水化熱、提高混凝土的性能。能減少水用量，使混凝土的水灰比降到更小水平，減小泌水和離析現(xiàn)象；具有良好的保水性，有利于泵送施工。參考文獻(xiàn)【1】