严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法技术

本发明专利技术公布了属于土木工程领域的一种严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法；本监测方法分为6个步骤，先通过实验室和现场测试获得时间‑温度数据序列，并进行拟合，计算出表观活化能；然后对实验室获得的龄期‑强度数据进行拟合，通过等效龄期法获得本伸缩缝的强度场，并基于强度场中强度最薄弱的部位做出终止养护或开放交通的决定；本发明专利技术所提出的方法可使得混凝土的强度充分发展，避免出现混凝土的早期损伤；还可对混凝土的配合比设计、制备和养护进行指导，以使得混凝土中具有期望的温度场，并在设定的龄期达到期望的强度；本发明专利技术可以确保即便在严寒地区伸缩缝的特殊情况下，也可以准确判断出强度场中强度最小的位置。

Monitoring method of hydration process for construction of concrete expansion joint in cold area

The invention discloses a cold area concrete expansion belongs to the field of civil engineering construction joint hydration process monitoring method; the method is divided into 6 steps, the first time temperature data series through laboratory and field tests, and were fitted to calculate the apparent activation energy; age intensity data and the laboratory obtained by fitting the obtained field intensity of the expansion joint through the equivalent age method, and the strength of the weakest parts based on field strength to terminate the maintenance or open traffic decision; this method can make the concrete strength fully developed, avoiding early damage of concrete can also be matched; the ratio of concrete design, preparation and maintenance of guidance, so that the temperature field is expected in concrete, and achieve the desired strength in the setting of the age of the invention; It can be ensured that even in the special conditions of the expansion joints in the cold region, the position of the minimum strength in the strength field can be accurately judged.

【技术实现步骤摘要】
严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法
本专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法。
技术介绍
在严寒地区进行混凝土施工，尤其是混凝土伸缩缝这样的小体积、大比表面积的混凝土结构，通常会面临混凝土凝结时间滞后、强度发展缓慢、甚至发生冻融破坏的问题。导致这些现象的原因通常是由于混凝土入模温度低、混凝土伸缩缝周围的基础从混凝土中吸热、以及混凝土向大气散发热量，使得混凝土本身在水化期间的温度较低，甚至被冻结。混凝土的水化对于温度而言是一种正反应，即升高温度可以促进混凝土的水化，因此严寒地区的低温会阻碍甚至阻止混凝土水化历程的进展，使得混凝土凝结时间滞后、强度发展缓慢、甚至发生冻融破坏。一般而言，如果工期允许(如混凝土结构允许在7天后拆模)，混凝土水化期间，适宜的外界环境温度应保持4至25摄氏度之间。但对于严寒地区，其日气温中有低于4摄氏度的时段，因此会制约混凝土强度的发展，甚至产生冻融破坏。为保障严寒地区所制备混凝土伸缩缝的品质，可通过提升混凝土的制备温度来保障混凝土的入模温度，常见手段是加热混凝土的拌合用水，利用水的高比热容特性来提高新拌混凝土的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在实验室的标准条件下制备混凝土试样，获取实验室时间‑温度数据序列和标准龄期‑强度数据序列；步骤2、由现场伸缩缝内混凝土的水化历程中获取现场时间‑温度数据序列：首先在混凝土浇注之前，将温度传感器按上中下位置分两列布置于现场的伸缩缝中；并与数据采集仪(9)和计算机(10)连接；然后由埋设在混凝土中的各温度传感器测得并整理出现场伸缩缝内混凝土水化历程中的现场时间‑温度数据序列；步骤3、从实验室时间‑温度数据序列中确定理论初凝时间和理论初凝时间所对应的理论初凝温度；并从现场时间‑温度数据序列中确定各个温度传感器所在位置的现...

【技术特征摘要】
1.一种严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在实验室的标准条件下制备混凝土试样，获取实验室时间-温度数据序列和标准龄期-强度数据序列；步骤2、由现场伸缩缝内混凝土的水化历程中获取现场时间-温度数据序列：首先在混凝土浇注之前，将温度传感器按上中下位置分两列布置于现场的伸缩缝中；并与数据采集仪(9)和计算机(10)连接；然后由埋设在混凝土中的各温度传感器测得并整理出现场伸缩缝内混凝土水化历程中的现场时间-温度数据序列；步骤3、从实验室时间-温度数据序列中确定理论初凝时间和理论初凝时间所对应的理论初凝温度；并从现场时间-温度数据序列中确定各个温度传感器所在位置的现场初凝时间和现场初凝时间所对应的现场初凝温度；根据求出的理论/现场初凝时间和理论/现场初凝温度来确定现场各温度传感器所在位置混凝土的表观活化能E；步骤4、首先对Arrhenius公式进行积分，然后根据积分后的Arrhenius公式、步骤3中求出的活化能E和现场测得的时间-温度序列来确定各温度传感器所在位置混凝土的等效龄期te；所述Arrhenius公式为表达化学反应的速率常数与活化能和温度之间关系的公式，如式(1)所示：k＝Ae-(E/RT)(1)式中，k为化学反应速率常数、A为频率因子常数、e为自然常数、E为活化能、R为气体常数、T为开氏温度。步骤5、根据各温度传感器所在位置混凝土的等效龄期te确定各温度传感器所在位置混凝土的等效龄期强度Se，包括以下步骤：步骤501、对步骤1中获得在标准条件下制备混凝土的标准龄期-强度数据序列，进行强度-龄期图形的绘制；步骤502、利用式(3)对强度-龄期图形进行拟合，确定其中的参数a和b；S＝a+b×ln(t)(3)式中，t为标准龄期、S为强度；步骤503、将各等效龄期te代入上述拟合出a和b参数的方程中，得出各温度传感器所在位置混凝土的等效龄期强度Se；步骤6、根据计算出的各温度传感器所在位置的等效龄期强度Se，获得所有温度传感器所在位置的等效龄期强度Se所组成的强度场，根据强度场更好地指导和确定适宜的养护持续时间和开放交通的时间点。2.根据权利要求1所述的一种严寒地区混凝土伸缩缝施工水化历程监测方法，其特征在于，所述步骤1中获取各数据序列的步骤分为：步骤101、确认标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建国，阎培渝，郝磊，董树国，徐树冠，
申请(专利权)人：清华大学，承德市公路工程管理处，
类型：发明
国别省市：北京,11