專利名稱：全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)測全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的方法，屬于混凝土建筑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
土木工程領(lǐng)域，混凝土的裂縫控制一直是困擾工程技術(shù)人員的難題之一，由于得不到完美解決，混凝土開裂現(xiàn)象十分普遍，尤其是全級配混凝土，龐大的體積使得水化過程中內(nèi)部水化熱無法及時散出，工程中因早期裂縫引起的結(jié)構(gòu)失效和耐久性問題日益突出。 混凝土溫度場引起的變形是其開裂的重要原因。導(dǎo)熱系數(shù)作為混凝土溫度場研究的重要熱物性參數(shù)受到各國學(xué)者的重視，其準確性直接影響溫度場計算的正確性。目前，關(guān)于全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，國內(nèi)研究僅僅是在碾壓混凝土壩溫控防裂中考慮了碾壓混凝土導(dǎo)熱性能各向異性對溫度場的影響，關(guān)于全級配混凝土熱學(xué)參數(shù)與組成材料的對于組成材料的函數(shù)模型，現(xiàn)行《水工混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(SL/T 191-2008 )根據(jù)混凝土各組成成分的重量百分比進行估算，這種模型太過粗糙，且沒有考慮混凝土齡期的影響。國外對于全級配混凝土導(dǎo)溫導(dǎo)熱系數(shù)的研究也很匱乏，研究者和研究機構(gòu)只是對普通混凝土的導(dǎo)溫導(dǎo)熱系數(shù)進行了試驗研究，缺乏全級配混凝土熱學(xué)參數(shù)的試驗研究。目前普通混凝土導(dǎo)熱系數(shù)有四個理論模型，它們分別是Campbell-Allen and Thorne模型、 Hamilton and Crosse模型、Kook-Han Kim模型以及朱伯芳模型。全級配混凝土，由于骨料和試件體積太大，現(xiàn)有技術(shù)無論是瞬態(tài)法還是穩(wěn)態(tài)法均難以準側(cè)測量其導(dǎo)熱系數(shù)，對其的研究模型尚未提出。本專利對全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)研究中的難點進行簡化，考慮到全級配混凝土和普通混凝土的共性，從普通混凝土開始研究， 由混凝土組成材料入手，首先研究普通混凝土導(dǎo)溫導(dǎo)熱系數(shù)與其組成材料的導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系，然后考慮從骨料粒徑的尺寸因素，從而逐步過渡到全級配混凝土混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型。

發(fā)明內(nèi)容
全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型，本發(fā)明對不同組成成分的混凝土導(dǎo)熱系數(shù)進行研究，根據(jù)上述各工況下混凝土導(dǎo)熱系數(shù)規(guī)律，建立全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型，為混凝土早期溫度場的仿真分析提供可靠的參數(shù)。本發(fā)明模型構(gòu)建方法步驟按照以下過程進行 1)導(dǎo)熱系數(shù)串聯(lián)模型
設(shè)有兩層不同材料薄板相互疊在一起。薄板的截面積為厚度分別為么石和&^2，溫度差分別為Δ7Ι和ΔΓ2，導(dǎo)熱系數(shù)分別為為和而，組合材料導(dǎo)熱系數(shù)為i由傅里葉熱傳導(dǎo)方程可得(21):
權(quán)利要求
1. 一種全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型的構(gòu)建方法，對全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)研究中試驗難以測量的難點進行簡化，考慮到全級配混凝土和普通混凝土的共性，從普通混凝土開始研究，由混凝土組成材料入手，對不同組合工況的普通混凝土試件導(dǎo)熱系數(shù)進行測量， 根據(jù)各組成材料的導(dǎo)熱系數(shù)和組成比例預(yù)測混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，然后考慮骨料粒徑的尺寸因素，從而逐步過渡到全級配混凝土混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型，其特征在于具體方法是 第一步、建立導(dǎo)熱系數(shù)的串聯(lián)模型設(shè)有兩層不同材料薄板相互疊在一起，薄板的截面積為厚度分別為M1和AZ2,溫度差分別為Δ7 和Δ ，導(dǎo)熱系數(shù)分別為為和為，組合板的導(dǎo)熱系數(shù)為Λ ,由傅里葉熱傳導(dǎo)方程可得式(1)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型的構(gòu)建方法，對全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)研究中試驗難以測量的難點進行簡化，考慮到全級配混凝土和普通混凝土的共性，從普通混凝土開始研究，由混凝土組成材料入手，對不同組合工況的普通混凝土試件導(dǎo)熱系數(shù)進行測量，根據(jù)各組成材料的導(dǎo)熱系數(shù)和組成比例預(yù)測混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，然后考慮骨料粒徑的尺寸因素，從而逐步過渡到全級配混凝土混凝土導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型，具體方法是首先建立導(dǎo)熱系數(shù)的串聯(lián)模型，然后是導(dǎo)熱系數(shù)的并聯(lián)模型，最后在串并聯(lián)模型的基礎(chǔ)上建立全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)模型。此預(yù)測模型能夠較好地表征全級配混凝土導(dǎo)熱系數(shù)與其組成材料導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系規(guī)律。
文檔編號G01N25/20GK102162802SQ201110004010
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者吳勝興, 欒澔, 沈德建, 賈德慶, 魏珍中 申請人:河海大學(xué)