混凝土的半熟龄期——改善混凝土抗裂能力的新途径

文中提出一个新的理念:混凝土的半熟龄期。混凝土由水、水泥、砂、石组成,在拌和以前,本为松散体,在拌和并振捣之后,由于水和水泥的水化作用而逐渐固化,混凝土的强度、弹性模量、极限拉伸及绝热温升等随着龄期的延长而逐渐增长,最终趋于定值。目前,还没有反映这些力学和热学性能增长速度的指标,笔者定义混凝土绝热温升、强度、弹性模量及极限拉伸达到最终值的一半时的龄期为半熟龄期,半熟龄期越小,表示混凝土成熟得越快。对于水坝等大体积混凝土结构,无论是天然散热,还是人工水管冷却,都有一个冷却的过程,如果混凝土绝热温升的半熟龄期太小,内部温度上升太快,天然散热和人工冷却还没有来得及充分发挥作用时,混凝土温度已上升到最高,随后产生较大的温差和温度应力,不利于结构的温控和防裂;反之,如半熟龄期较大,则有利于降温和防裂。因此,半熟龄期是混凝土的重要指标。目前在研究混凝土性能时,人们只重视降低水泥用量和水化热温升,并没有注意到混凝土成熟速度对其抗裂性能的影响,今后研究大体积混凝土时,除了降低水泥用量外,还应设法使混凝土具有合适的半熟龄期。本文探讨了调整混凝土半熟龄期的技术途径。半熟龄期的提出,为改善水工混凝土抗裂能力找到了一个新途径。

基于改进POT模型的混凝土浇筑仓温度双控指标拟定

基于小概率法或最大熵法拟定浇筑仓温度双控指标时对样本数据的极端值保留程度欠缺,而现有文献关于温度双控指标拟定所选取的典型龄期没有明确的物理意义。为避免混凝土浇筑仓温度超过容许最高温度,结合某混凝土坝在高温季节浇筑仓实测温度,采用POT模型拟定了混凝土浇筑仓在绝热温升半熟龄期下的温度双控指标。为了提高结果可靠性,选用基于3σ准则改进的阈值确定方法,并提出了一种改进的POT模型条件概率确定方法。工程实例分析表明:采用改进POT模型与典型小概率法拟定的温度双控指标较为接近,但由于POT模型重点考虑了极端条件下的浇筑仓温度,对极端事件概率下的估计更为准确,由此求出的温度双控指标更合理。此外,选取混凝土浇筑仓在绝热温升半熟龄期作为拟定温度双控指标的典型龄期更利于工程推广。

关于混凝土坝的几个新理念

提出了几个关于混凝土坝的新理念:(1)混凝土坝的数字监控,即除进行仪器观测之外,还应从施工期到运行期进行全坝全过程仿真分析,以便随时给出并预报大坝温度场、应力场和安全系数,从而提高大坝安全监控水平;(2)从理论上阐述了混凝土坝耐强烈地震而不垮的机理;(3)提出了混凝土半熟龄期的定义,通过调整半熟龄期,可大幅度降低温度应力,为改善混凝土抗裂能力找到了一条新途径。

关于混凝土坝的几个新理念

目前我国混凝土坝建设的规模是空前的,但混凝土坝设计方法还是20世纪70～80年代的老方法,这些方法的优点是具有长期应用的经验,但也存在一些固有的缺点。近来,专家学者对混凝土坝的结构和材料提出了许多新的思想,文章归纳总结其中一些方法,并将其与之前的老方法进行对比分析。