混凝土徐变系数研究及在防裂方法中的应用成果分析

工况2具体温控措施:混凝土的浇筑温度在环境温度基础上加3℃,约束区的浇筑温度均控制在5.0～14.0℃;非约束区的浇筑温度为自然浇筑温度,没有14.0℃的控制上限。在每层浇筑完成后7d内,考虑昼夜温差的影响。通塑料水管,水管外径3.2cm,内径2.8cm,水管层距×管距为1.5m×1.5m,采用河水,通水14d,流量2.66m3/h,前4d一天换向一次,此后2d换向一次。第8d后减小流量或提高水温,目的是控制温降速度不大于每天0.5℃。仓面覆盖一层塑料膜+一层土工膜(一布一膜形式)+2cm厚草袋,约束区覆盖4d(施工间歇期),非约束区覆盖7d(施工间歇期)。上下游面钢模板外贴4cm厚聚乙烯苯板,坝体右岸面钢模板外贴3cm厚聚乙烯苯板。保温时间持续到蓄水前。

图6.51～图6.57为典型点的温度历时曲线和应力历时曲线,图6.58～图6.67为各剖面温度及应力等值线。

图6.51　坝高1.5m水平截面特征点短期温度历时曲线

图6.52　坝高1.5m水平截面特征点的长期温度历时曲线

图6.53　坝高1.5m水平截面特征点的σ1历时曲线

图6.54　坝高26.3m水平截面特征点的温度历时曲线

图6.55　坝高26.3m水平截面特征点的σ1历时曲线

图6.56　坝高64.6m水平截面特征点的温度历时曲线

图6.57　坝高64.6m水平截面特征点的σ1历时曲线

图6.58　坝段第200天剖面x=12m处温度等值线

图6.59　坝段第200天剖面x=12m处σ1等值线图

图6.60　第200天剖面z=1.5m处温度等值线(www.xing528.com)

图6.61　第200天剖面z=1.5m处σ1等值线

图6.62　第500天剖面z=30m处温度等值线

图6.63　第500天剖面z=30m处σ1等值线

图6.64　第500天剖面y=10m处温度等值线

图6.65　第491天剖面y=10m处σ1等值线

图6.66　坝段第491天剖面x=12m处温度等值线

图6.67　坝段第491天剖面x=12m处σ1等值线

结果分析:

(1)春季浇筑的强约束区:与工况1相比,本工况采取通水冷却措施,加强了保温的力度。C25混凝土仓面中心(特征点5)由于通水冷却的作用,温度峰值较工况2下降3.80℃,最大拉应力下降了0.73MPa,安全系数达到了2.3,达到允许抗拉强度要求。在龄期411d左右,下游拉应力(特征点3)达到了最大值2.35MPa,安全系数为1.4。

(2)夏季浇筑的强约束区:C25混凝土仓面中心点(特征点16),温度峰值在龄期7.5d出现,达到27.70℃,较工况1下降8.80℃,峰值出现时刻提前了0.5d,可见通水的作用加快了内部水化热的散热速度,同时降低了最高温度峰值。所有内部点及表面点均达到了安全系数为1.8的抗拉强度要求。

(3)坝体的左侧部位:靠近地基的混凝土,仓面混凝土最高温度为29.10℃,比工况1的温度下降了6.40℃左右。在施工期内,由于该部位受到地基的约束作用,表现出最大的拉应力值在0.2MPa左右。

(4)夏、秋季浇筑的非约束区:对于这种高温季节浇筑的短间歇浇筑层,由于浇筑间歇期短,仓面点和内部点能够比较均匀地受到水管冷却的影响,浇筑层最高温度始终位于内部点。根据前两个工况的分析,在本工况的非约束区内,取消控制非约束区浇筑的最高温度。最大拉应力出现在龄期370d左右(特征点19),因为水管冷却的原因,后期拉应力比工况2下降了0.40MPa。各表面点和内部点达到安全系数1.75的抗拉强度要求。

(5)水管表面点与水管附近的混凝土温度及应力变化规律:水管表面点的温度和水温保持一致,通水14d内表现为拉应力,14d以后表现为压应力。距离水管管壁约0.2m的混凝土,由于初期水管的通水作用,温升幅度明显减小;在浇筑后的4d内,由于该点距仓面较近,受外界气温的影响,随之有所起伏,最大变幅为3.70℃。在通水14d结束后,水管附近混凝土的温度和管壁温度逐渐趋于一致。

综上所述,由于同时施加了保温措施和水管冷却措施,对浇筑后早期的表面拉应力的控制起了很好的作用,同时降低了混凝土内部水化热温度的峰值。