高温环境下大体积混凝土的温度控制与裂缝预防方法

文章以具体施工项目为实例,深入探讨了高温环境下大体积混凝土裂缝问题,并采用实验方法,包括混凝土原材料的选择、配合比设计、温度控制措施、测温点的布置以及实地监测。通过对工程案例的深入研究和对实验数据的分析,提出有关高温环境下混凝土裂缝问题的解决方案,旨在揭示高温环境下混凝土裂缝形成的机理,为混凝土结构在高温条件下的施工提供实用性建议。

地铁车站大体积混凝土温度监测及裂缝控制技术

本文首先简述了大体积混凝土的特点,强调其容易产生裂缝的特性,分析大体积混凝土产生裂缝的原因,包括温度差异和温度应力的累积,并结合工程实例展示了大体积混凝土结构在施工过程中出现裂缝的情况,详细介绍了大体积混凝土结构温度监控与裂缝控制措施,比对裂缝控制效果表明,大体积混凝土温度监测及裂缝控制技术具有明显的控制效果,可以有效降低大体积混凝土的温度应力,从而减少裂缝的产生。

大体积防辐射混凝土冬季施工温差控制

以中国医学科学院肿瘤医院分院(廊坊院区)直线加速器室混凝土冬季施工为工程背景,对大体积防辐射混凝土冬季施工温差控制进行了研究。通过有限元数值模拟了混凝土温度场的分布规律,提出不同部位混凝土施工应采用不同的温差控制措施,并通过现场监测验证了温差控制措施的有效性。研究结果表明:环境温度和混凝土入模温度仅影响不同构件中混凝土的温度峰值和温升值,不会改变混凝土温度场的分布规律,即墙体、顶板和底板中混凝土的高、低温分布区域是一致的;混凝土浇筑时长影响入模温度,从而造成数值模拟结果与现场监测结果存在一定的差异,应对数值模拟结果进行修正。该研究采取的墙体双层模板、顶板蓄水养护、底板覆盖保温棉被的温差控制措施有效且稳定。

桥梁墩柱大体积混凝土自动化温度控制研究与应用

为实现对于大体积混凝土桥梁墩柱质量精准管控,基于物联网技术研发了适用于桥梁墩柱大体积混凝土水化热监测的温度采集模块及配套的上位机软件,在传输距离、设备功耗、系统容量等方面进行全面优化,极大提升了设备性能与用户体验,同时与冷却水系统进行联动,实现了混凝土内部温度有效控制。经过项目测试,证实了设备的有效性。

大型立式混凝土墩柱水化热分析

大体积混凝土施工期间,水化热反应与外界温度共同作用,容易产生较大温度应力,严重则会产生裂缝。以大型混凝土墩柱为研究对象,其水泥用量、体表比、热对流、配筋率与传统水工、建筑用大体积混凝土均存在较大差异,有必要对其进行深入研究。采用数值模拟方法对墩柱进行初步分析,基于实测数据对墩柱内部水化热反应进行全程监测,同时探索冷却水管通水情况、墩柱水化热发展情况。

温度监测在大体积混凝土施工过程的应用

混凝土会因自身水化热及干燥收缩等因素而发生变形,这将使大体积混凝土出现变形不一致以及整体收缩过大等问题,进而在内外约束的作用下产生较大应力,如不及时对大体积混凝土内外表面温度预警及采取措施,混凝土将产生内部裂缝,严重时会出现贯穿裂缝,最终影响结构安全。本文以某工程项目为例,对温度监测在大体积混凝土施工过程的应用进行研究,对监测数据进行整理并加以分析,采用大体积温度监测的试验方法能够准确监测出建筑结构中大体积混凝土的里表温差,出现异常时能预警并采取措施,确保了大体积混凝土浇筑顺利进行,避免出现有害裂缝。

城市大体积混凝土施工温度控制技术研究

大体积混凝土结构施工过程中,易产生较大的温度应力,导致混凝土结构开裂,因此对于大体积混凝土的温升控制和抗裂控制较为关键。针对北京市通州城市副中心“城市绿心三大公共建筑共享配套设施2标”施工涉及的筏板基础大体积混凝土,选定原材料,设计配合比,进行了混凝土的热工性能分析和力学性能分析,使用MIDAS FEA软件进行数值模拟,在工程现场进行温度监测和分析。得出以下结论:1)混凝土的水化放热、绝热温升较低,热工性能良好,有利于降低混凝土结构内部放热;2)混凝土在标准养护和温度匹配养护条件下的抗压强度和劈拉强度均符合工程要求,且温度匹配养护条件下前期强度更高;3)数值模拟结果表明,最高温升为19.1℃,里表温差最大值为18.8℃,温度应力在120h左右达到峰值2.34MPa,符合温控指标及抗裂控制要求;4)筏板内部温升约21.1℃,2至3d达到峰值,筏板中部温升较高,顶部和底部温升较低。

不同厚度大体积混凝土底板温度控制分析及施工

以宁波鄞州曼哈顿大厦项目塔楼处的不同厚度大体积混凝土底板为对象,进行了水化热的有限元模拟分析,制定了针对性的施工方案。通过将有限元模拟值与温度监测的实测值进行对比分析,总结了各类底板温度变化规律及对应施工措施,可作为后续项目的经验参考。

大体积混凝土分期通水冷却技术研究与应用

大藤峡船闸主体混凝土浇筑总量约160万m 3,面对如此大体量的混凝土浇筑,需采取一定措施降低水化热,防止裂缝产生。本工程针对不同时段浇筑的混凝土采取分期通水冷却方式,混凝土浇筑开始时即开始通水,其中当年高温季节(4—10月)浇筑的船闸混凝土进行二期通水冷却,通水时间不小于30天;低温季节(11月—次年3月)浇筑的混凝土采用一期通水冷却,连续通水时间不小于20天。通过对埋设冷却水管进行闷水测温,同时结合通水前和通水过程中已埋设测温仪器的观测,大部分温控成果均满足设计要求。大藤峡船闸工程通过设置冷却水系统分期通水,同时提高施工工艺、加强覆盖保温等温控措施,最终极大降低了结构混凝土水化热,有效减少了温度回升、温度倒灌,确保了船闸主体工程混凝土表观质量。

C40P8大体积混凝土在江汉大学科创大楼项目中的应用

结合江汉大学科技创新大楼项目筏板大体积混凝土施工,在满足设计强度的前提下,选用合格的配合比原材和外加剂种类,在确定基准配合比情况下以上调和下降水灰比来进行混凝土配合比设计与施工,对各测区测点以及环境温度进行监控,以及采取相应的保温和保湿措施。结果表明,筏板大体积混凝土达到了设计要求,也为同类型工程提供了参考经验。

无砟轨道桥梁承台大体积混凝土早龄期温度的声发射监测

混凝土结构的早期温度裂缝对其服役性能影响很大,因此,对混凝土结构的早龄期温度进行监测至关重要。对某高速铁路无砟轨道项目桥梁承台大体积混凝土施工现场进行温度监测,实时关注基础内部温度变化情况,并基于声发射技术对结构的早龄期温度进行监测,建立了温度与声发射信号之间的关系。结果表明,大体积混凝土的早龄期温度变化可根据声发射信号量的变化分为3个阶段,该关系对大体积混凝土施工有一定的指导意义。

便携式大体积混凝土智能测温系统研发及应用

为了改善目前大体积混凝土测温系统存在的问题,通过开展产学研合作技术攻关,将数字化传感器、工业互联网等技术应用于大体积混凝土施工中,研发形成了便携式大体积混凝土智能测温系统,并成功应用于20余个工程案例,经济和社会效益显著。

基于窄带物联网的大体积混凝土温度监测系统研发与工程应用

对混凝土温度裂缝机理进行研究,结合当前主流无线监测设备特点,提出了大体积混凝土远程无线温度监测设备研发目标。融合应用了窄带物联网技术在传输距离及设备功耗方面的优势,研发了超远距离、超低功耗、超高精度大体积混凝土测温模块;针对施工期间设备易受干扰的特点,设计了数据缓存及电压监控机制;采用配置端与展示端分离的软硬件设计思路,极大提升了系统可靠性及稳定性;开发相应配置端及展示端软件,用户可通过多种终端进行实时数据查看、历史数据查询、报表下载等操作。示范工程成功应用,证明了所研发的设备能够满足大体积混凝土温度监测应用需求。

大底板混凝土跳仓施工数字化监测与分析

混凝土水化放热反应和内外散热条件差异导致的温度应力是大体积混凝土浇筑早龄期开裂的重要因素之一。为控制大体积混凝土底板浇筑过程中的温度应力,验证跳仓法在大底板施工中的应用效果,通过有限元分析软件对某工程大底板进行建模,模拟了跳仓方案施工过程。采用振弦式应变计实时监测实际施工过程中底板的温度、应变变化趋势。根据实际监测数据与模拟数据的对比结果,验证了模拟方案的可靠性和施工方案的安全性。

大体积混凝土基础温度控制研究——以厦门白鹭西塔为例

以厦门白鹭西塔超高层建筑筏板基础大体积混凝土为例,利用常用经验公式与规范公式进行计算,校核大体积混凝土在自约束与外约束情况下的理论开裂情况,对施工现场提出便于操作的养护保温措施。此外,结合基于4G的无线测温技术,分析探讨测温点位中心与混凝土表面温差及温度下降速率,并将计算值与规范规定值进行对比。

FBG在隧道施工监测中的应用及关键问题探讨

光纤布拉格光栅(FBG)传感技术具有精度高、准分布、实时性、耐腐蚀及抗电磁干扰等独特优势,已在众多工程监测领域中得到应用,但纤细脆弱、交叉敏感的FBG应用到作业环境恶劣和变形规律复杂的隧道工程监测中还有一些关键问题需要解决。探讨了FBG用于在建隧道工程监测中常遇到的封装保护、温度补偿及系统集成问题,提出了相应的解决办法和思路,并以具体工程案例对上述问题进行了分析。研究表明:通过合适的封装和保护可以将埋入式FBG传感器的成活率大幅提高,实现在隧道开挖期间对喷射混凝土的拱架内力、混凝土应变与温度的实时监测。

大体积混凝土温度控制与现场监测

本文针对大体积混凝土结构的温度应力和温度裂缝问题,阐述了施工过程中温度控制和温度监测的必要性,介绍了工程中几种常用温度控制措施,并以某高层建筑物基础底板为实例,对大体积混凝土施工全过程进行实时温度监测,监测结果将为混凝土结构早期裂缝控制和耐久性研究提供有益参考。

基于无源RFID的混凝土温度监测技术研究

温度控制是混凝土固化期间的重要措施。针对现有混凝土温度监测方法的缺点,设计一种用于混凝土温度监测的无源射频识别(RFID)传感器标签。该RFID传感器标签是基于超高频(UHF)的EPC-2通信协议,且工作于无源模式下。由于混凝土是有损多相复合材料,文中具体分析电磁波在混凝土中的总损耗,确定标签可正常工作的基本条件。后期试验对所设计的温度传感器标签进行了温度测试、校准以及通信性能测试。试验结果表明,基于文中设计的无源RFID传感器标签所测试的温度与传统的热电偶测试结果基本一致,最大温差不超过0.5℃。相比于现有的混凝土温度监测方法,具有便利性强、成本低、寿命长等显著优点。

大体积混凝土防裂智能监控系统

为达到混凝土温控防裂的目的,并提高施工质量,研究开发了大体积混凝土防裂智能监控系统。该系统由感知、互联、分析决策和控制4个部分组成,可以实现原材料预冷、混凝土拌和、运输、入仓、平仓、振捣、通水冷却、表面养护全过程温控信息的自动感知、传输、互联、共享环节的智能控制,实现了基于互联网、物联网技术的温控防裂全要素、全过程管理。实际工程应用表明,该智能监控系统可实现现场温控实施情况的自动获取、准确掌握、实时评估、智能干预及决策支持,能有效提高混凝土施工的管理水平,防止裂缝的发生。

基于光纤测温的大体积混凝土热学参数反演分析

光纤测温是利用分布式光纤对混凝土内部温度进行全自动化监测的过程。为了确定大体积混凝土的热学参数,基于某在建大坝内部埋设的分布式光纤测温值,运用三维有限元仿真分析和反分析优化设计中的单纯形法,对已浇筑块混凝土热学参数进行反演分析,然后根据所获得的反演参数进行新浇筑仓温度预报。分析表明,基于反演热学参数的计算温度与实测温度吻合较好,反演所得参数可靠,对指导现场施工具有参考价值。