碾压混凝土的导温系数优化方案

对于混凝土热量扩散相对能力起决定作用的特性是混凝土的导温系数，它是表示混凝土内部热量扩散能力的指标，或者说表示混凝土冷却或升温过程中各点达到同样温度的速度。导温系数越大，各点达到相同温度的速度就越大，越有利于热量的扩散。其关系式见式（4-9）：

式中 h 2——混凝土的导温系数，m2/h；

K——混凝土的导热系数，J/ （m·h·℃）；

Cc——混凝土的比热，J/ （kg·℃）；

U——混凝土的表观密度，kg/m3。

混凝土的导温系数的主要变化规律为：

（1）混凝土的导温系数随着骨料用量的增多而加大。中国水利水电科学院对比了水泥净浆、砂浆和混凝土的导温系数证明了这一结论（见表4-26）。

表4-26　水泥净浆、砂浆和混凝土的导温系数

（2）骨料的种类对于混凝土导温系数有较大的影响。骨料对混凝土导温系数的影响见表4-27，按照影响大小顺序依次为：石英岩、白云岩、石灰岩、花岗岩、流纹岩、玄武岩。(www.xing528.com)

表4-27　骨料种类对混凝土导温系数的影响（m2/h）

（3）几种纯大坝水泥混凝土和普通水泥混凝土的导温系数基本相同，掺入矿渣后混凝土导温系数有降低的趋势，赤泥水泥混凝土导温系数最小。

（4）因为空气是一种隔热气体，加气有降低混凝土导温系数的趋势。

（5）试验龄期对于混凝土导温系数没有明显的影响180d比7d约增加1%～2%。

美国混凝土学会认为，混凝土的导温系数很大程度上取决于所用骨料的种类，以石英岩作骨料的混凝土导温系数最大。骨料本身不均匀，即使是同一种岩石，其热学性质仍有很大的变化。

碾压混凝土的导温系数随其表观密度和温度的增大而减小。尽管静态空气的导温系数为0．0771m2/h，但由于混凝土的导温系数取决于导热系数与热容量的比值，当混凝土含水率增大时，其导热系数和热容重都增加，但增长率不一样，因此混凝土含水率对其导温系数的影响没有一定的规律。碾压混凝土的导温系数还受骨料种类和含量的影响，一般随骨料含量的增加而略有增大。美国混凝土学会207委员会认为，混凝土的导温系数在很大程度上取决于所用石子的种类。骨料来源相同的碾压混凝土和常态混凝土的导温系数十分接近。国内部分碾压混凝土工程混凝土导温系数的室内试验结果见表4-28。

从表4-28可以看出：我国碾压混凝土导温系数室内试验值介于24．5×10-4～59．5×10-4m2/h之间，平均值为38．2×10-4m2/h，方差为44．3，离散系数为0．174，这说明导温系数较为分散。采用直方图对其进行分析，将试验数据分为10组，组距为4×10-4m2/h，绘成图4-4。从图4-4可以看出：我国碾压混凝土导温系数主要集中在30×10-4～40×10-4m2/h之间。

表4-28　国内部分碾压混凝土工程混凝土导温系数室内试验结果（×10-4m2/h）