溫度對大體積商品混凝土的影響
1、內(nèi)部溫度的影響
大體積商品混凝土澆筑過程中,水泥水化熱使商品混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量,受商品混凝土散熱性影響,商品混凝土內(nèi)部溫度向外部散發(fā),使得商品混凝土各區(qū)域溫度不同,導致商品混凝土變形,產(chǎn)生溫度應力。若溫度應力高于商品混凝土抗拉應力,商品混凝土會產(chǎn)生裂縫。
2、環(huán)境溫度的影響
氣候環(huán)境的改變將加劇商品混凝土開裂,外界氣溫的驟降,導致商品混凝土表面降溫,商品混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫,而商品混凝土內(nèi)部溫度較高,由于熱脹冷縮,商品混凝土結(jié)構表面收縮,內(nèi)部膨脹,導致商品混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量裂縫。因此,研究環(huán)境溫度與大體積商品混凝土間的關系,對控制商品混凝土溫度裂縫有重要意義。
通過溫度場數(shù)據(jù)分析,環(huán)境溫度最高時刻,暴露在空氣中的壩體由表及里溫度逐漸減小,水面以下壩體溫度逐漸增大;環(huán)境溫度最低時刻,暴露在空氣中的壩體由表及里溫度逐漸增大,水面以下壩體溫度逐漸減小,與溫度最高時刻相比,壩體溫度變化恰好相反。
通過氣溫過程線分析,可得出以下兩點結(jié)論:
(1)氣溫對壩體表面溫度的影響是以年為周期做波動變化的。
(2)A曲線基本反映了氣溫的變化,B、C曲線表明水面下壩體表面溫度受氣溫影響呈周期性變化,水深越大,氣溫對壩體表面溫度的影響就越小。
另外,寒潮來臨后,氣溫連續(xù)下降,壩體商品混凝土結(jié)構的表面溫度降幅較大,而商品混凝土結(jié)構內(nèi)部的溫度幾乎不受寒潮的影響,這樣就使商品混凝土的內(nèi)外溫差增大;寒潮過后,氣溫持續(xù)上升,商品混凝土結(jié)構的表面溫度隨之上升,商品混凝土結(jié)構內(nèi)外溫差較之寒潮期間減小
3、大體積商品混凝土溫度場與環(huán)境溫度的關系
商品混凝土結(jié)構自身導熱性能差,但并不是絕熱材料,當水化熱升溫達到最大值后,商品混凝土溫度將逐漸下降。商品混凝土表面熱流量和商品混凝土表面溫度與外界氣溫之差成正比。環(huán)境溫度通過影響商品混凝土表面的溫度來影響商品混凝土內(nèi)部溫度場。研究外界環(huán)境溫度對大體積商品混凝土溫度場的影響,主要是控制商品混凝土內(nèi)外的溫差,防止?jié)仓瓿珊蠡蜻\行期出現(xiàn)溫度裂縫。
據(jù)相關規(guī)范,商品混凝土澆筑過程中或澆筑完成后,其中心溫度和商品混凝土表面溫度之差不應大于25攝氏度,商品混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差不應大于20攝氏度。當商品混凝土溫度符合上述規(guī)定,則溫度裂縫出現(xiàn)的數(shù)量較少且對結(jié)構的剛度、強度及整體性影響較小??刂拼篌w積商品混凝土的溫度裂縫是目前的重要研究課題。
結(jié)語:
環(huán)境溫度主要影響商品混凝土表面的熱流量,進一步影響了商品混凝土內(nèi)部溫度場。在商品混凝土澆筑過程中,可通過水管冷卻、降低商品混凝土澆筑溫度或分層澆筑的方法來降低商品混凝土內(nèi)部溫度,從而達到減小商品混凝土內(nèi)外溫差的目的。在商品混凝土澆筑完成后,可通過控制商品混凝土表面的放熱系數(shù)來實現(xiàn),即在商品混凝土的外表面做保溫防護措施來降低商品混凝土內(nèi)外溫差。通過以上方法可保證大體積商品混凝土的強度、剛度、整體性及耐久性。