混凝土水化热绝热温升的测定和研究.pdfVIP

混凝土水化热绝热温升的测定与研究 梅明荣 A．K．H．臣们“ (河海大掌土丰学院一南京2|00锝) (香港大学土木与结柯工程系．謇氅) ■蔓采用先进的仪器设备测定混凝土水化热鲍热温升髓水铌用量、配合比以及辩加剂肄因蠢 的变化规律-给出相应的试验曲线，采用试验与计算相结合的方法，考虑温度朴偿及祖应的 修正因子。 ． 关t词(三lc泥水化拽绝热温升，卢凝土配合比，计算机仿双 j ：j 崩 。 引言 ＼ 混凝土早期的绝热温升是混凝土结构产生温度裂缝的主要原因之一例，了解混凝土结构 在旌工中所产生的温升值．对于控制温度引起的裂缝则是十分重要的。与研究水泥的水化热 不同，影响混凝土绝热温升的因素很多，如水泥用量、水灰比、掺台料以及环境温度等。文 献【l】介绍了一种测定绝热温升的装置，但该装置用水作为控制试件周围温度的介质来模拟绝 热。文献【2】的作者对确定的水灰比在不同的粉煤灰掺量下的绝热温升进行测定。本文采用先 进的仪器设备测定混凝土水化热绝热温升随水泥用量、配合比以及添加剂等有关因素的变化 规律。 1试验概况 1．1试验装I 试验设备是由一台自带徽电脑的大型养护箱、数字采集仪和一台Pc机组成。试验采用525- 做成的模型盒内。试验的设计思想是：试件与模型盒一起放置在大型养护箱中．通过埋设在 试件中的多组电熟偶采集的数据同步反馈至pc机．再由Pc机预先编制的程序来控制养护箱内 的环境温度．使养护箱内温度与混凝土试件边界的温度保持一致。从而产生试件边界的绝热 效果，而置于试件中心的电热偶所采集的数据就是试件的绝热温升。由于自带徽电脑的大型 养护箱具有功率大，启动速度快，灵敏度离的特点，能较好地模拟试件边界的纯熟效果。 1．2试验结果 试验取8种配台比的混凝土试件进行，东灰比从0．5～O．22，含浆率为0．35，粉煤灰掺量为 6．撕和14．2％。试验结果列于表l。图l为实涮的温度曲线。 囊1 8种鼍合比的试件试■蛄曩 澌蛳蝴斟渤洒 揽蹬裟 船粼黜 鬈戮戮 怒裟淼 鬈鬈器 虬嚣；号M §霸，篓l l 从表l可以看出，混凝 土水化热绝热温升与水泥用 量有如下规律：当水灰比从 O．5到0．34变化时．温升正比 于水泥用量；当水灰比从 0．34变化到0．22时，其情形 却相反．这是由于水灰比降 低到一定值后，混凝土内的 水化反应不充分的缘故。其 次，绝热温升的速率却与水 泥用量成正比．水泥用量越 大．绝热温升达到的峰值时 圈l 问越早。对于掺有粉煤灰的试验结果表明，掺粉煤灰将有助于降低混凝土绝热温升，掺142％ 的粉煤灰可以降低温升5℃～6℃。 2修正因子 由于技术条件限制，难以要求试验装置达到完全绝热效果。模型盒内混凝土水化热的热 量既有以对流方式的损失。又有以辐射方式的损失。采用实验与数值相结合的手段来进行热 量损失的补偿，根据混凝土温度场计算的仿真程序m，推导了试验装置的温度补偿的修正因 子：由数值模型分别仿真计算出试件在绝热条件和散热条件下的温度变化曲线，再结合试验 得到曲线算出修正因子t(f)，这样绝热温升值可表示为 z-(f)27：十(f)+乞t(f坶o～一 式中：‰(|)为补偿后的温升值；‰O)为实测值；s¨．为0～f小时数值曲线与实测曲线所 围的面积。这样补偿后的温升曲线接近绝热条件下的温度蓝线。尽管如此，试验精度仍受试 件的大小尺寸、边界的纯熟条件等因素的影响。 3结论 逶过试验研究发现，混凝土的绝热温升并不总是与单位体积的水泥用量成正比