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《西安建筑科技大学》 2012年
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大体积混凝土内外温差限值的研究

王玉洲  
【摘要】:随着我国国民经济的持续快速发展,大体积混凝土结构在民用与工业建筑工程中大量出现,应用十分普遍,然而国内外对大体积混凝土内外温差限值的研究比较少见,目前仅停留在半经验半理论的水平,简单的将大体积混凝土内外温差限值统一定为不超过25℃。为此在工程实践中采用了许多不必要的防范措施,以使大体积混凝土不因内外温差过大而产生温度裂缝,从而浪费了大量了人力、物力等,大体积混凝土的质量控制结果并不理想。针对上述情况,本文主要做了如下的研究工作: 1、在查阅了大量文献资料基础上,运用热传导理论归纳阐述了大体积混凝土温度场,并考虑混凝土基础板收缩、徐变条件下温度应力的基本计算方法。 2、根据复合材料力学与断裂力学的基本原理,从微观到宏观层次探究了混凝土早龄期的弹性模量与断裂能等参数,并研究了它们与混凝土早期起裂拉应力之间的定量关系。 3、现场检测了鄂尔多斯市某大厦基础板施工期的温度变化,并计算可能产生的最大温度拉应力,并将其与计算的混凝土起裂拉应力进行比较,得出了该工程基础板的安全温差限值,并与规范规定的25℃进行比较分析。实践证明该工程的内外温差是安全的、可信的。 研究结果表明:大体积混凝土的内外温差限值不是也不应该是一个常数,而是一个与早龄期混凝土各项力学参数发展关联度很大的变量。 1、大体积混凝土内外温差限值大约在25℃上下浮动,但并不是常数,其大小与结构形式、地基约束、徐变、混凝土材料抗力等因素有关。理论研究表明在正常降温条件下,大体积混凝土在3~10天是极易产生早期裂缝的,后期开裂的可能性不大。 2、本文在开尔文模型的基础上,根据后期硬化水泥浆体弹性模量,拟合出早期水泥浆体的弹性模量的定量表达式,并将其应用于早龄期混凝土弹性模量的计算,结果表明效果较好。 3、在复合材料力学的基础上,根据断裂力学与开尔文模型,理论得出混凝土在双向受拉的条件下,在硬化过程中各个时段,其极限起裂拉应力的定量表达式。计算结果与文献实验结果表明,该表达式能较好的反映早龄期混凝土的力学性能。 4、大体积混凝土的温差在瞬时达到25℃或以上时,由于徐变作用并不一定会引起混凝土的早期裂缝;徐变主要与水泥浆体中粘性体所占的体积比例有关。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU755

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