[發明專利]圓形斷面不同強度襯砌低熱混凝土實時質量控制方法

有效

• 申請號: 202110632377.9
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113435710B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 段亞輝;柳立生;杜洪艷;王雷
• 申請（專利權）人: 武昌理工學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08;G06F30/13;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

本發明提供圓形斷面不同強度襯砌低熱混凝土實時質量控制方法，針對圓形斷面、不同強度、低熱水泥，實現通水冷卻質量控制，以利于獲得更優通水冷卻溫控防裂效果。方法包括：步驟1.分析圓形斷面襯砌低熱混凝土溫控及其通水冷卻資料，擬定通水冷卻施工方案；步驟2.計算圓形斷面襯砌低熱混凝土通水冷卻優化控制水溫差△T_wy＝1.89C?0.018C²?18.3；步驟3.確定圓形斷面襯砌低熱混凝土通水冷卻條件下的內部最高溫度；步驟4.計算通水冷卻優化水溫T_wy；步驟5.將T_w與T_wy進行比較，根據比較情況判斷在該T_w條件下進行通水冷卻養護是否能夠滿足混凝土基本質量要求；步驟6.確定下一階段應采取的優化通水冷卻措施。

技術領域

本發明屬于混凝土溫控防裂技術領域，具體涉及圓形斷面不同強度襯砌低熱混凝土實時質量控制方法。

背景技術

借鑒大體積混凝土埋設冷卻水管通水冷卻，降低混凝土最高溫度和控制內外溫差成功溫控防裂經驗，為有效控制溫度裂縫，在三峽水利樞紐右岸地下電站發電引水洞至溪洛渡、白鶴灘、烏東德等巨型水電站水工隧洞襯砌混凝土大量采取通水冷卻措施。但水工隧洞設計規范、條文中沒有關于襯砌混凝土溫控及其通水冷卻水溫控制等方面的規定。經常是參考混凝土重力壩或者拱壩設計規范規定，壩體混凝土與冷卻水之間的溫差不宜超過25℃。

根據模擬混凝土澆筑過程對高混凝土拱壩一期水冷溫度對水管周邊混凝土的影響研究：對于水管下部(層)老混凝土，這一水管通水冷卻前，混凝土溫度較高(20℃)，通水冷卻時，水管周邊混凝土從較高溫度迅速向水溫靠近，離水管越近，溫降速度越快，在水管周邊形成較大的溫降幅度的梯度，且水溫越低，溫降幅度的梯度越大；對于水管上部的新澆混凝土，混凝土澆筑的同時進行通水冷卻，水管周邊的混凝土未升至較高溫度(初期為入倉溫度)，保持與水溫較為接近的溫度。雖然與水管距離的不同也有一定的溫度梯度，但是這些部位的溫度與溫度梯度一直保持不變，并沒有發生大的變化。溫度降低產生收縮變形，溫降幅度不均勻就會使得這一變形不均勻，從而產生自生約束，因此，水管下部的老混凝土由于溫降幅度的不均勻從而產生拉應力，而水管上部的新澆混凝土由于沒有明顯的溫降過程，拉應力不大。所以，多層澆筑大壩等大體積混凝土的通水冷卻水溫(即與內部混凝土溫差)由下層老混凝土管周不產生溫度裂縫控制，允許水溫差和溫降速度較小。

襯砌結構混凝土厚度小，一次性澆筑，混凝土覆蓋冷卻水管即開始通水冷卻，與上部新澆混凝土情況相當，管周沒有明顯的溫降過程和幾何梯度，拉應力不大。因此，對應薄壁襯砌結構混凝土的通水冷卻，應該是通過獲得最優的溫控防裂效果確定水溫差。而且，襯砌混凝土強度和水泥品種不同，內部發熱量和溫度也就不同，通水冷卻優化控制水溫差有較大差異。

發明內容

本發明目的在于提供圓形斷面不同強度襯砌低熱混凝土實時質量控制方法，針對圓形斷面、不同強度、低熱水泥，實現通水冷卻質量控制，以利于獲得更優通水冷卻溫控防裂效果。

本發明為了實現上述目的，采用了以下方案：

如圖1所示，本發明提供圓形斷面不同強度襯砌低熱混凝土實時質量控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.分析圓形斷面襯砌低熱混凝土溫控及其通水冷卻資料，根據設計要求和工程施工條件擬定通水冷卻施工方案；

步驟2.計算圓形斷面襯砌低熱混凝土通水冷卻優化控制水溫差△T_wy(℃)：

△T_wy＝1.89C-0.018C²-18.3 (公式1)

式中，C為圓形斷面襯砌低熱混凝土90d齡期強度等級(MPa)；

步驟3.確定圓形斷面襯砌低熱混凝土通水冷卻條件下的內部最高溫度T_max(℃)；