高拱坝结构安全关键技术研究 相关资料

插图：本节提出一个新的理念：混凝土的半熟龄期。混凝土由水、水泥、砂、石组成，在拌合以前，本为松散体，在拌合并振捣之后，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，只重视水化热总量的控制，忽视发热速度，没有注意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。计算结果表明，混凝土绝热温升半熟龄期由1.2d改变为3.6d，可使最高温升下降4℃，其降温效果相当于掺50％粉煤灰。本节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。不同的结构，对于半熟龄期的要求是不同的，工业与民用钢筋混凝土结构，如建成后不久即可能承受较大荷载，半熟龄期即不能太大；相反，对于水坝等大体积混凝土结构，承受全部荷载时，混凝土龄期一般较大，强度没有问题；但这类结构有温控防裂要求，无论是通过混凝土表面的天然散热，还是利用埋设于混凝土内部水管的人工冷却，它们发挥作用都需要一定的时间，如果混凝土绝热温升的半熟龄期太小，混凝土温度上升太快，表面自然散热和内部水管人工冷却还没有充分发挥作用，混凝土已达到最高温度，当最终降到稳定温度时，就会产生较大的拉应力，甚至引起裂缝；相反，如半熟龄期较大，绝热温升上升缓慢，表面自然散热和内部人工冷却有充分时间发挥作用，混凝土达到的最高温度就比较低，后期由于充分冷却而产生的拉应力也较小，有利于结构的温控与防裂。混凝土弹性模量的半熟龄期对温度应力也有较大的影响，如弹性模量的半熟龄

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