cc大體積混凝土溫度控制方案報(bào)告篇五

橋梁大體積混凝土施工模糊控制技術(shù)廣東省長大公路工程有限公司武漢理工大學(xué)二0一二年三月

匯報(bào)提綱1任務(wù)來源及研究背景2研究方法及目標(biāo)成果3當(dāng)前研究進(jìn)展4相關(guān)應(yīng)用成果5后續(xù)研究內(nèi)容6階段性研究成果一、任務(wù)來源及研究背景任務(wù)來源：

1、交通運(yùn)輸部行業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目《嘉紹大橋關(guān)鍵技術(shù)研究》（2010-353-333-130）

2、廣東省交通運(yùn)輸廳2011年科技項(xiàng)目《橋梁大體積混凝土施工模糊控制技術(shù)》（2011-02-032）模糊控制理論：

1、美國著名學(xué)者加利福尼亞大學(xué)教授Zadeh?L?A于1965年首先提出；

2、英國倫敦大學(xué)教授Mamdani?E?H于1974年,研制成功第一個(gè)模糊控制器。模糊控制是在大量實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上，形成專家經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)的理論和一定的規(guī)則，達(dá)到對(duì)被控對(duì)象的精確控制的目的。模糊

清晰

影響大體積混凝土質(zhì)量（耐久性、強(qiáng)度、工作性能等）的因素：材料的微觀特性、宏觀組成、各種邊界條件（入模溫度、養(yǎng)護(hù)溫度、構(gòu)件形狀、模板種類、環(huán)境條件等）…………模糊大體積混凝土研究現(xiàn)狀：

1、珠江黃埔大橋；

2、東沙特大橋；

3、江西贛州大橋；

4、杭州灣跨海大橋；

5、舟山大陸連島工程金塘大橋；

6、嘉紹跨江大橋。二、研究方法及目標(biāo)成果研究方法及過程知識(shí)庫輸入量模糊化模糊推理輸出量精確化大體積混凝土第一階段：通過工程應(yīng)用及試驗(yàn)，廣泛收集數(shù)據(jù)及專家經(jīng)驗(yàn)，形成知識(shí)庫。研究目標(biāo)成果第二階段：建立模糊模型，進(jìn)行模糊推理，形成大體積混凝土各因子間的規(guī)則。第三階段：開發(fā)大體積混凝土模糊控制專家系統(tǒng)，指導(dǎo)大體積混凝土施工。三、當(dāng)前研究進(jìn)展化學(xué)外加劑、大摻量輔料、高溫養(yǎng)護(hù)、溫度變化對(duì)CSH凝膠聚合程度和顆粒緊密堆積程度的影響；有害離子對(duì)C-S-H凝膠分子結(jié)構(gòu)的影響；由外加劑、礦物摻合料、水泥組成的膠凝材料體系，在不同養(yǎng)護(hù)溫度、水膠比、齡期，水化硬化機(jī)理的系統(tǒng)性研究。1、微觀角度進(jìn)行復(fù)雜膠凝體系水化及放熱過程研究20℃養(yǎng)護(hù)7d的FA50NMR譜圖50℃養(yǎng)護(hù)7d的FA50NMR譜圖80℃養(yǎng)護(hù)7d的FA50NMR譜圖

高溫養(yǎng)護(hù)有助于提高C-S-H凝膠平均分子鏈長，也更有利于Al取代Si原子。高溫養(yǎng)護(hù)促使更多的Al原子從粉煤灰玻璃體中解離，取代C-S-H凝膠中的Si原子，形成四配位的鋁氧四面體。（1）養(yǎng)護(hù)溫度的影響?zhàn)B護(hù)溫度（℃）MCLAl/Si20℃7d，2.9；28d，4.17d，0.04；28d，0.0650℃7d，9.8；28d，13.87d，0.19；28d，0.1880℃7d，8.4；28d，15.67d，0.10；28d，0.12NMR去卷積結(jié)果（不同養(yǎng)護(hù)溫度）養(yǎng)護(hù)7d的IR譜圖養(yǎng)護(hù)7d的XRD譜圖養(yǎng)護(hù)溫度（℃）MCLAl/Si20℃28d，4.1；90d，5.128d，0.05；90d，0.0650℃28d，17.6；90d，18.728d，0.24；90d，0.1880℃28d，20.128d，0.19NMR去卷積結(jié)果（養(yǎng)護(hù)溫度變化）在養(yǎng)護(hù)齡期7d至28d的時(shí)間段，常溫養(yǎng)護(hù)更加有利于C-S-H凝膠硅氧四面體聚合程度的增加，也更有利于Al原子取代Si原子。高溫（50℃）養(yǎng)護(hù)28d的硬化漿體，冷卻至常溫養(yǎng)護(hù)至90d時(shí)，C-S-H凝膠平均分子鏈長增長幅度較小，鋁氧四面體所占比例下降25%。養(yǎng)護(hù)90d的XRD譜圖(溫度變化)（2）養(yǎng)護(hù)溫度變化的影響FA30，50℃FA70，50℃FA30，80℃FA70，80℃（3）粉煤灰摻量及養(yǎng)護(hù)溫度變化的影響高溫養(yǎng)護(hù)7d，常溫養(yǎng)護(hù)至28天（1）粉煤灰摻量為30%時(shí)，50℃養(yǎng)護(hù)7天，再常溫養(yǎng)護(hù)28天的硬化漿體C-S-H凝膠的MCL、Al/Si值均高于80℃的硬化漿體，（2）三種摻量中，F(xiàn)A50的MCL值最高。（3）較高的粉煤灰摻量造成水泥含量較少，水化產(chǎn)物CH生成量相應(yīng)降低；原因：粉煤灰的火山灰活性是由粉煤灰的玻璃體含量決定的，較低的粉煤灰摻量，從粉煤灰中解離的硅氧四面體數(shù)量和鋁氧四面體數(shù)量相應(yīng)減少。起橋連接作用的鋁氧四面體越多，C-S-H凝膠聚合程度越高。NMR去卷積結(jié)果（粉煤灰摻量）體系MCLAl/SiFA3050℃，10.8；80℃，9.850℃，0.23；80℃，0.18FA5050℃，17.6；80℃，20.150℃，0.24；80℃，0.19FA7050℃，11.1；80℃，15.750℃，0.20；80℃，0.2119（4）侵蝕離子對(duì)C-S-H聚合程度的影響和水化產(chǎn)物的演變5%Na2SO45%Na2CO35%Na2SO4+5%Na2CO35%Na2SO4+5%NaCl50℃，養(yǎng)護(hù)28d20對(duì)比樣5%Na2SO45%Na2CO35%Na2SO4+5%Na2CO35%Na2SO4+5%NaClMCL5.13.226.75.74.3Si/Al0.060.050.130.110.09NMR圖譜去卷積計(jì)算結(jié)果SO42-進(jìn)入C-S-H凝膠的層狀結(jié)構(gòu)，分解水泥石中的C-S-H凝膠，造成C-S-H凝膠聚合程度的下降；Na2CO3和NaCl增加了C-S-H凝膠的平均分子鏈長，Na+離子的存在使更多的鋁原子進(jìn)入到C-S-H凝膠結(jié)構(gòu)中；說明硫酸鹽對(duì)硬化漿體的C-S-H凝膠的危害性最高。FA靜30砌常溫圓養(yǎng)護(hù)鐘28涉dFA劈燕30棟高溫愛（5扁0℃鍋）養(yǎng)冬護(hù)2孕8dC-S桐-H凝膠特顆粒像尺寸娘范圍20～50移nm之間平英均粒徑47n案m，球形鑰、橢圓琴形顆粒竿居多C-廳S-冬H凝膠跳顆粒駁尺寸斬多集親中在40～60炒nm之間，沸平均粒挨徑56臘nm，球形組顆粒居檢多高溫雕養(yǎng)護(hù)猜能夠鑼促進(jìn)勵(lì)水化泊硅酸再鈣的作成核勢(shì)生長質(zhì)過程叉，微痰觀形虎貌多耽為球?yàn)I形顆概粒，勤尺寸鑰更大越。（5）寬養(yǎng)護(hù)氣溫度護(hù)對(duì)C務(wù)-S死-H虹凝膠荒形貌的的影由響2、宏清觀角族度進(jìn)行保不同差強(qiáng)度互、不扔同部墓位、貌不同誘要求盤的大攻體積聚混凝先土配痕合比鏟優(yōu)化稱及性慌能研鹽究不同殊強(qiáng)度觀等級(jí)宗大體釀積混聚凝土戲配合輪比優(yōu)凍化設(shè)備計(jì)及翁耐久致性能氣研究；抗沖掠磨大歸體積隔混凝百土配胡合比爬設(shè)計(jì)拐極其蘋性能耀研究割；水下癥不分越散混翅凝土慚的配源合比憤設(shè)計(jì)緩及其晶性能曠研究營；承臺(tái)評(píng)低溫恩升抗真裂大軋?bào)w積席混凝忘土梯嘩度結(jié)利構(gòu)設(shè)蛋計(jì)。（1）萄不同強(qiáng)醋度等級(jí)戰(zhàn)低溫升誕抗裂大檔體積混他凝土配枯合比優(yōu)研化設(shè)計(jì)政及耐久嫁性能密實(shí)骨獄架堆積亞法設(shè)計(jì)秧法原理：通過虜尋求共混凝阻土中柏的粗豎細(xì)集鼻料的目最大屠容重用來尋醬找最帶小空斃隙率錘，通短過曲撈線擬睜合可柱以得那出骨韻料間幣的最搏佳比忙例，奔使得抱制備難出的斜混凝聯(lián)土具有低姥膠凝材授料用量系（尤其再是水泥陜用量低），并瓜用較好毫的工作聽性、較娃高的強(qiáng)零度、優(yōu)唱良的耐敗久性和訓(xùn)經(jīng)濟(jì)性墨。技術(shù)努措施妙：1）采餓用密實(shí)紫骨架堆咳積法來肢進(jìn)行大暈體積混父凝土配餅合比設(shè)煩計(jì)，可實(shí)現(xiàn)奇減少圍水泥怨用量，降衡低混謙凝土診水化燦溫升賭及其頓帶來供的溫江度應(yīng)香力，弦提高隱混凝氣土耐穿久性遮和體柴積穩(wěn)烘定性傘的目己的。2）早摻加局具有晨減縮壯、增象韌的蔥聚合隸物外音加劑規(guī)，減攀少混吩凝土狗的收條縮，須提高槐混凝竟土的茂抗拉澆強(qiáng)度捕和韌真性。大板挽抗裂的試驗(yàn)混凝土嚇抗?jié)B試匠驗(yàn)Cl?洲擴(kuò)散系鐘數(shù)試驗(yàn)混凝拆土抗貿(mào)凍實(shí)粘驗(yàn)大體玩積混戀凝土男推薦研配合順比（kg/搶m3）嘉紹刑大橋侮大體痕積混客凝土勸的性拉能標(biāo)號(hào)坍落度（mm）抗壓強(qiáng)度（MPa）抗?jié)B等級(jí)抗凍等級(jí)氯離子滲透系數(shù)（×10-12m2/s）0h1h3d7d28dC3022020019.832.545.8P18F3002.0C4022020023.537.952.1P20F3001.5C5021019529.647.659.3P25F3001.0標(biāo)號(hào)水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑減縮增韌劑C301429615916379510553.84.2C4014514014015078010604.734.3C5015023013012077010505.284.8低溫升在抗裂混取凝土與址普通混跪凝土收標(biāo)縮對(duì)比享結(jié)果標(biāo)號(hào)水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑減縮增韌劑C30（抗裂）1429615916379510553.84.2C50（抗裂）15023013012077010505.284.8C30（普通）158290100/79510553.8/C50（普通）15040080/75010705.8/標(biāo)號(hào)3d7d28d60d180dC30（抗裂）59113174233286C30（普通）82168231304382C50（抗裂）88143.230293369C50（普通）128204299346458（2碑）抗砍沖磨無大體然積混混凝土期配合視比設(shè)體計(jì)極圖其性陰能現(xiàn)狀：軌構(gòu)件所額處環(huán)境懂含沙量扁大，流軟速急，棕混凝土淺表面沖譜刷磨損夫和空蝕廚破壞嚴(yán)蠶重。措施亂一：至通過基于牙密實(shí)雖骨架馳堆積圾方法班并優(yōu)新化膠籮凝材司料漿途體的顧組成，提高四漿體和驢骨料間棒的界面何粘結(jié)特蓬性，提漫高混凝裙土自身賽耐沖磨角特性.措施二辟：在混覺凝土中場(chǎng)摻入經(jīng)江特殊處恒理的高強(qiáng)諸聚丙造烯仿食鋼纖肌維，在其退內(nèi)部構(gòu)徑成一亂幣向支撐陵體系，產(chǎn)生瓜有效的油多向二昏級(jí)加強(qiáng)患效果，肯賦予了縣混凝土輕一定的抽韌性，改善混忙凝土的員抗裂性診能及抗捏沖磨性纖能。抗沖度大體瓜積磨混鄭凝土援性的附配合羅比與騾能抗沖類磨混犯凝土承配合寧比（喇Kg意/m3）抗沖駱磨混凝土保性能編號(hào)坍落度/mm抗壓強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度抗沖磨強(qiáng)度/kg/h.m20h2h7d28d7d28d122020037461.83.31.92221518535451.93.51.43322018531422.13.60.98421019036522.94.30.81521018029402.03.41.23編號(hào)CF礦粉硅灰砂石減水劑水高強(qiáng)聚丙烯仿鋼纖維1160120140/77510704.5146/2160120140/77510704.514623160120140/77510704.5146441501101402077510704.914645160120140/77510704.51466通過享優(yōu)化雖設(shè)計(jì)躺后的姓抗沖捕磨大箭體積秤混凝拔土抗亦裂性鄭能、紗抗?jié)B度性能幣優(yōu)異批，并紐奉且抗限沖磨疏性能費(fèi)顯著堪提高萍。各組混云凝土其醉他性能編號(hào)抗裂性能（平板法）初凝時(shí)間/h氯離子滲透系數(shù)/×10-12m2/s1Ⅲ201.42Ⅲ221.33Ⅳ241.14Ⅳ240.95Ⅲ241.2抗沖磨混凝游土配纖合比焰（Kg/嚼m(xù)3）編號(hào)CF礦粉砂石減水劑水聚丙烯纖維316012014077510704.51464515013014077510704.51454617011014077510704.51484718010014077510704.51514抗沖扶磨混凝撿土性搜能編號(hào)坍落度/mm抗壓強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度抗沖磨強(qiáng)度/kg/h.m20h2h7d28d7d28d322520031422.13.60.98522021028382.03.31.21622219033452.23.70.91723018534482.23.80.85膠凝材環(huán)料的用鳳量對(duì)抗沖磨混凝銅土性豬能的栗影響（3）扣水下不雄分散混勤凝土的則配合比糊設(shè)計(jì)及屑其性能鞠研究A、由冊(cè)纖維素順類水溶竄性聚合藥物羥乙濾基纖維善素作為戚抗水分億散主劑辯，復(fù)配紙無機(jī)增浴粘保水倒組分和舅緩凝組磚分，研陽制出適灑用于水騎下抗分晃散大體游積混凝稠土的專拆用外加抱劑WH池T-1系。B、帖通過吼對(duì)抗乖水分惜散劑缸及膠坊凝材次料用魯量的直影響楚分析畢，設(shè)榮計(jì)出秋適合雙施工綿要求泰的水跡下不隔分散剝、自叢密實(shí)球、低謎溫升添、高抓抗裂妖性能備的混途凝土劇配合虛比。水下鋸不分猶散混親凝土猶配合宗比設(shè)矛計(jì)（1）爪抗水分襲散劑的競(jìng)摻量水波下不分皆散混凝戲土性能貼的影響編號(hào)CFUEA砂大石小石水PCWHT%1210170407489691081554.20.22210170407489691081554.20.43210170407489691081554.20.6水下不史分散混浮凝土性記能編號(hào)坍落度/mm擴(kuò)展度/mm7d抗壓強(qiáng)度水陸比28d抗壓強(qiáng)度水陸比0h2h0h2h水中陸地水中陸地125020065060024.331.20.7829.736.70.81224018063057026.631.30.8532.637.10.88321015060053026.531.20.8532.336.80.88水下頁不分懶散混后凝土等配合睡比（Kg燭/m3）配合板比用萄量不拔變的炕情況孝下，艘隨著本抗水招分散食劑摻暗量的學(xué)增加賴，水槳下不碗分散道混凝榴土的津初始圣坍落浪度逐姑漸變柳小，利并且口坍落往度損遇失快快；另隙外，沸隨著浴抗水樸分散銅劑摻俱量的瘦增加火，水蒜下不催分散男混凝楊土的笛水陸?zhàn)^強(qiáng)度諒先增場(chǎng)大，索摻量犬增到0.6提%時(shí)，水乏陸強(qiáng)度方比基本座不變；銳所以，磨綜合水抬下不分匹散混凝斥土的工弱作狀態(tài)膝和經(jīng)濟(jì)野效益，慮優(yōu)選抗宜水分散鏡劑最佳償摻量4%。（2）譽(yù)膠凝材耽料的用罰量對(duì)水凍下不分披散混凝叢土性能張的影響水下不薪分散混舊凝土性拆能水下碧不分婦散混憤凝土餅配合戚比（乎Kg家/m跑3）膠凝材公料總用猴量不變室時(shí)，隨柔著水泥枕用量增坦加和粉裙煤灰用疤量降低象，需水寄量不斷來增加才雪能保證估水下不沫分散混育凝土工炎作狀態(tài)鴉和經(jīng)時(shí)體工作狀姻態(tài)保持那一致。掌由于抗膚水分散夏劑、高素效減水態(tài)保塑劑織和基本稈配合比站沒有變俗化，7陣d、2鼓8d水捆陸強(qiáng)度饅比基本兇不變，都均滿足順設(shè)計(jì)要遍求；在坑此，考跨慮封底程混凝土紡為C3判0高性移能混凝般土，優(yōu)圾選配合動(dòng)比4進(jìn)艷行研究麻。編號(hào)CFUEA砂大石小石水PCWHT%2210170407489691081554.20.44230150407489691081574.20.45250130407489691081594.20.4編號(hào)坍落度/mm擴(kuò)展度/mm7d抗壓強(qiáng)度水陸比28d抗壓強(qiáng)度水陸比0h2h0h2h水中陸地水中陸地224018063057026.631.30.8532.637.10.88423518562056029.934.80.8636.341.20.88524018563056530.335.60.8537.042.10.88（4兼）承素臺(tái)低封溫升積抗裂側(cè)大體語積混遣凝土躲梯度販結(jié)構(gòu)茂設(shè)計(jì)根據(jù)材擇料復(fù)合柄設(shè)計(jì)原誘理，設(shè)鑼計(jì)采用左在大體斷積混凝從土的邊譯部采用濁通過增壇韌增穩(wěn)蟲技術(shù)制政備出高倒韌性抗僻裂耐磨粱混凝土貌，中部墾采用低辨溫升高宰抗裂混污凝土，優(yōu)形成連寶續(xù)（無宰冷縫）刪的高抗司裂大體休積混凝然土梯度窄結(jié)構(gòu)。在低溫陪升高抗埋裂混凝裙土+高眼韌性抗巷裂耐磨捕混凝土傅結(jié)構(gòu)形連式的組沖合下，降通過優(yōu)科化設(shè)計(jì)統(tǒng)兩種混猴凝土材君料的不篩同厚度經(jīng)及布置宿形式，捷既降低殲了內(nèi)表煙溫差，錘減小了從整體的聰溫度應(yīng)指力水平芳，又增膀強(qiáng)了溫閘度梯度粱最大處墓—邊部產(chǎn)混凝土幟的抗裂材性能，萄最終形軟成了一種晃混凝除土溫叔度及榨抗裂轟特性散梯度棵變化勻的橋慎梁大篇體積尾混凝團(tuán)土結(jié)磨構(gòu)。梯度探結(jié)構(gòu)倡側(cè)剖劃圖梯度門結(jié)構(gòu)忠俯視蔥圖四、相狗關(guān)應(yīng)用雅成果嘉紹大渾橋大體績積混凝啦土溫度屢應(yīng)力匹攜配分析承臺(tái)第二層3d貼應(yīng)力熊場(chǎng)承臺(tái)第二百層7d應(yīng)萄力場(chǎng)承臺(tái)第二層28d應(yīng)力蓬場(chǎng)承臺(tái)網(wǎng)混凝艙土最愚大拉踏應(yīng)力巡壽表（MP窯a）齡期層號(hào)第3天第7天第28天承臺(tái)第一層0.410.771.04承臺(tái)第二層0.420.751.04承臺(tái)c3音0Z3摔承臺(tái)雄，最高民溫度旨為58.2℃，斷乒面最高交平均溫菊度為56.7℃，最促大內(nèi)外齡溫差為20包.6℃。通過調(diào)串整混凝酷土水化調(diào)放熱特票征數(shù)據(jù)司采用有呀限元軟讓件再次企匹配進(jìn)菜行溫度煤應(yīng)力模失擬，從控而得出樂各齡期訂下大體枯積混凝犬土內(nèi)部家的溫度馬應(yīng)力水漂平。應(yīng)功力模擬腥結(jié)果見坐下圖：下塔柱混凝喚土最諷大拉管應(yīng)力仁表（MP米a）齡期層號(hào)第3天第7天第28天下塔柱第一層0.430.821.27下塔柱第二層0.580.911.44塔座c40Z3下捐塔柱，最高溫石度為64.1銹℃，斷面體最高平辜均溫度京為61.7撐℃，最唯大內(nèi)抽外溫墳差為19.虹7℃。塔座負(fù)混凝村土溫輸度應(yīng)島力包凱絡(luò)圖第3天第7天第28天0.470.881.12塔座混股凝土最規(guī)大拉應(yīng)鄙力表（MP車a）Z3路塔座捆最高如溫度權(quán)為60.汽5℃，濟(jì)斷面織最高窮平均她溫度燈為58.7℃，篩最大越內(nèi)外某溫差杠為23棵.4℃。塔柱c5齊0下塔津柱第二蔑層3d應(yīng)悼力場(chǎng)下塔柱第二奴層7d應(yīng)力倒場(chǎng)下塔摩柱第二層28d應(yīng)得力場(chǎng)五、