(大体积)基于绝热温升试验的早龄期混凝土温度场的计算VIP免费

第26卷第8期Vol.26No.8工程力学2009年8月Aug.2009ENGINEERINGMECHANICS155————————————————收稿日期：2008-04-07；修改日期：2008-05-29基金项目：国家基础研究计划(973)项目(2009CB623200)作者简介：*张君(1962―)，男，内蒙古人，教授，博士，博导，从事混凝土材料研究(E-mail:junz@tsinghua.edu.cn)；祁锟(1982―)，男，北京人，硕士生，从事混凝土材料与结构研究(E-mail:qikun00@mails.tsinghua.edu.cn)；侯东伟(1981―)，男，河北人，博士生，从事混凝土材料研究(E-mail:houdw06@mails.tsinghua.edu.cn).文章编号：1000-4750(2009)08-0155-06基于绝热温升试验的早龄期混凝土温度场的计算*张君，祁锟，侯东伟(清华大学土木工程系，结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084)摘要：采用有限差分方法，建立了基于混凝土绝热温升试验的早龄期混凝土温度场计算模型。模型中，温度对水泥水化及其放热量的影响通过等效龄期法进行了修正。同时，采用数字式温湿度传感器实验测定了强度等级C40、C80混凝土板一维传热条件下的早龄期温度发展数据。模型计算结果与实验测定结果对比表明，二者吻合良好。模型可用于早龄期混凝土结构温度场的计算。关键词：混凝土；早期温度场；绝热温升试验；等效龄期；模型中图分类号：TU528文献标识码：ACALCULATIONOFTEMPERATUREFIELDSINEARLYAGECONCRETEBASEDONADIABATICTEST*ZHANGJun,QIKun,HOUDong-wei(DepartmentofCivilEngineering,KeyLaboratoryofStructuralEngineeringandVibrationofChinaEducationMinistry,TsinghuaUniversity,Beijing,100084,China)Abstract:Afinitedifferencemodelforpredictingtemperaturefieldsinearlyageconcreteispresentedbasedonadiabatictestonconcrete.Inthismodel,theeffectoftemperatureoncementhydrationandheatgenerationareconsideredbyusingtheconceptofequivalentage.Toverifythemodel,thetemperaturewithinthreetypicallocationsintwotypesofconcrete,C40andC80，weremeasuredexperimentally.Themodelpredictionsarefoundtobeingoodconsistencewiththetestresultsonthedevelopmentoftemperaturewithconcreteageatdifferentlocationsinconcrete.Thedevelopedmodelcouldbeusedintemperaturefieldcalculationsofearlyageconcretestructures.Keywords:concrete;temperaturefieldsinearlyage;adiabatictest;equivalentage;model引起早龄期混凝土开裂的原因很多，温度变化产生的温度应力和湿度变化产生的收缩应力是其中两个最主要的影响因素[1―7]。温度应力受温度场控制，而影响混凝土结构早期温度场的因素有多种，其中最主要的是水泥水化放热量及外界环境温度变化情况[8]。不同的混凝土配比、水泥品种、水泥含量、水泥细度、水灰比、外加剂等都会使得水泥水化放热的过程不同，而环境温度、湿度、风速、太阳辐射以及大气压力等变化也不断影响着混凝土结构内部温度的发展。另外，混凝土内部以及与外界环境间的热传递也会因浇注温度、浇注时间、养护条件、骨料种类、结构尺寸、边界条件的不同而不同。在计算温度场时，需要考虑这些因素的共同作用。此外，由于现场混凝土水化环境与试验室绝热温升试验条件不同，在计算现场混凝土水泥水化放热量时，应考虑水化温度的影响。156工程力学本文首先采用有限差分方法建立了基于混凝土绝热温升试验的早龄期混凝土温度场计算模型。模型中，温度对水泥水化及其放热量的影响通过等效龄期法进行了修正，建立了水泥水化放热量与等效龄期的相关关系，使不同环境温度、混凝土浇注温度等对混凝土温度场的影响均能体现在模型中。混凝土配比、水泥品种、水泥含量、水泥细度、水灰比、外加剂等因素对混凝土温度场的影响将通过绝热温升试验数据体现出来。其次，实验测定了两种不同强度等级的混凝土板在一维传热条件下从混凝土浇注到一定龄期的板内典型部位的温度。并基于独立进行的混凝土绝热温升试验，利用所建立的模型，计算了两类混凝土板的早期温度分布。计算结果与实测结果吻合良好。1考虑水泥水化放热的早龄期混凝土温度场计算模型为简化计算，以一维传热为例建...