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从何处开始学习 大体积混凝土温控,一,什么是大体积混凝土?,曾经以为massive concrete是指最小边长2m的混凝土构件与结构; 理由是这类结构 体积庞大 合乎块体结构受力模式 单位面积上的内力小 常常不配钢筋,或者配少量钢筋,主要对象有,大坝 厂房 溢洪道 水闸 油库底座 采油平台 船坞 核反应堆的防辐射罩 防护掩体,如今,大体积混凝土的对象越来越模糊,渡槽 箱函 隧洞衬砌 大楼基础 高层建筑转换层 体育看台 混凝土油罐。,这些结构的共同特征是:,自重大,既是结构要素,又是荷载主要来源; 在施工中,体积内部容易积累过多的热量; 对环境表面敏感、内部不敏感。,所以,可以这样定义,对环境温度变化表面敏感、内部不敏感的混凝土结构,叫大体积混凝土结构; 换一种方式: 对环境湿度表面敏感、内部极其不敏感的结构,叫大体积混凝土结构。 这是从物理本质来定义的。,三种定义,几何的定义 力学的定义 物理上的定义 我们学习大体积混凝土结构 还要从数学上描述提内的受力状态。,二,学习大体积混凝土温控的起点,首先认识混凝土这种材料; 其次了解混凝土结构中那些变化中的要素,如温度,应力,位移等 接下来,思考上述要素对工程设计,到底有什么影响? 最后,学会怎样调整要素的状态,使其满足工程上定义的“安全系数”。,三,混凝土性质认识,1)物理特性 2)力学特性 3)工程特性 4)过程特性,1)物理特性,密度; 孔隙率; 抗渗特性 导热特性 导湿(水)特性 比热 线膨胀系数 冻融循环特性 抗化学物质的侵蚀性,了解上述物理特性, 需要从其组成物质学起,如:水泥 砂子细骨料; 石子; 外加剂; 粉煤灰。 当然还要了解这些材料的组合方式。,碾压的? 挤压的? 拌合振捣的? 自密实的? 灌注式? 振捣涂层式?,在工程中,很少用1级配混凝土 做大体积混凝土,常用234级配混凝土, 大坝多用34级配, 这些材料的显著特点是: 粗骨料所占比重比较大, 粗骨料的好多物理性质, 直接决定了混凝土的物理性质; 如弹模,线膨胀系数等。,如,粉煤灰掺量,直接决定了水泥水化热的绝热温升; 以及水化速度;,又如:,4级配混凝土水化热明显低于2级配混凝土; 普通硅酸盐混凝土,水化热明显高于矿渣混凝土; 等等 认识一种混凝土,恰如认识一个人 其父其母如何? 在哪里受到教育?。,葛洲坝集团,曾有个叫陈飞的总经理 他经常说的一句话: 混凝土是有生命的,我们要象爱护婴儿一样 爱护混凝土。 此话我听别人是今年9月开始说的; 我在课堂上已经说了很多年,就是没有传开。 看来还得上中央电视台。,物理性质,恰如人的先天条件,施工特性, 恰如 人的 培养方式。,2) 力学特性,混凝土弹性模量;(也可划归物理特性,也有增长规律) 泊松比; 抗压强度; 轴拉强度; 劈裂强度; 弯折强度; 围压强度 混凝土强度准则,混凝土应力应变关系; 混凝土不连续点应力 混凝土断裂准则 混凝土起裂准则。 混凝土徐变 混凝土早期强度(强度增长规律) 混凝土强度安全系数等,3)混凝土工程特性,高强或者低强; 膨胀或者收缩; 干贫还是富浆; 垫层还是抗冲磨层; 强约束区还是弱约束区; 内部还是表面 上游面还是下游面; 岸坡还是回填,坝踵还是坝趾 面板还是闸墩 衬砌还是外包 预应力还是普通 不同部位,不同用途,对混凝土提出专门要求。其服务对象举不胜举。,容许温差; 最高温差; 最高温度 稳定温度与准稳定温度 新老温差 上下层温差 内外温差。,4)混凝土的施工特性,和易性; 初凝特性; 运输特性; 振捣特性; 成型与养护特性 成熟度;,碾压的? 挤压的? 拌合振捣的? 自密实的? 灌注式? 振捣涂层式?,四,对混凝土性质认识不清的后果,1)搞不清楚设计人员的要求,不知道他们在说什么? 2)即使知道他们在说什么,也难以掌握其中的重点;觉得人家说的总是对的,且都很重要。 3)尤其是自己不知道资料准备到何种程度就可以开始研究了; 4)更不会估计如果资料变化后,结果的变化趋势?,5)对计算或者观察结果没有基本的预期; 6)分析问题总难以在因果之间建立必然的联系只给出结果,没有导致结果的原因分析; 7)对反常的情况,或者明显的错误,缺乏必要的敏感性。 8)对常识性的规律缺乏必要的自觉了解。,换句话说,有些知识是不需要学习的; 只要会思考, 在人家告诉你 结论之前 你已经有了基本的轮廓, 只是还不够清晰与具体。,五,为什么要对大体积混凝土温度进行控制?,水泥的温度特性与粘结特性同时出现, 就是一把双刃刀; 水泥为什么会有水化热? 学习化学的有理论解释 我们也可以翻翻化学书,看人家怎么说。,一句话,如果在施工期不对混凝土内部的温度进行控制,最高温差就会大于混凝土材料的容许温差,导致混凝土破坏; 这是可以操作与观察,控制的指标; 但有的人说,必须从混凝土的最大应力是否超过混凝土的容许应力来看; 但是,这个指标不好操作 所以,工程中必须要求我们给出各个部位混凝土的容许最大温差,温控前后的实际最大温差。,所以,我们要对施工过程中的温度发展过程 进行控制; 不能让他上升太快; 但也不能让他下降太快; 恰如股票,不能大起大落!,如果大起,将是温升失控; 如果大落,也是失败, 但是由于大起几乎是必然的, 人的控制度有限,所以 控制大落很重要 但现在工程上,大落的时候越来越多。,到底工程上有那些措施?,六,怎样温控?,或者怎样保证混凝土不裂?,有人总结保证混凝土不裂的关键词100个,我能想到的一些主要有: 1)良好的粗骨料; 2)低热水泥; 3)吸浆量少的沙子; 4)外加剂; 5)数量适当的粉煤灰; 6)良好配合比;,7)优质预冷廊道; 8)优质储料系统; 9)温度、水分监测系统; 10)精度较高的量冰系统; 11)智能拌合系统; 12)达标的出机口温度。,以上12点,是材料与工艺,设备; 好像没有管理,没有技术,没有高素质的

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