掺矿渣粉的混凝土水化热和绝热温度预测方法、系统和设备技术方案

技术编号:46509301 阅读:1 留言:0更新日期:2025-09-26 19:27
本申请提供一种掺矿渣粉的混凝土水化热和绝热温度预测方法、系统和设备,属于水泥水化和混凝土仿真建模技术领域。该方法包括:将硅酸盐水泥‑矿渣体系的总放热量表达为硅酸盐水泥水化放热量与矿渣水化放热量之和,得到硅酸盐水泥‑矿渣水化放热预测模型;对该模型求导并与单方胶凝材料用量相乘,作为混凝土热传导微分方程的内热源项,采用有限差分法求解混凝土热传导微分方程,得到绝热条件下混凝土的温度场分布。其中,硅酸盐水泥和矿渣的水化程度预测模型是基于硅酸盐水泥水化动力学机制构建的。该方法无需试验测定混凝土水化热,只需提供相关参数即可准确预测水泥‑矿渣体系的水化热释放规律及绝热温升行为,为大体积混凝土温控设计提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及水泥水化和混凝土仿真建模,特别涉及一种掺矿渣粉的混凝土水化热和绝热温度预测方法、系统和设备


技术介绍

1、在大体积混凝土施工过程中,由于混凝土体量庞大及水泥水化反应释放大量热量,加之混凝土内外散热条件不均匀以及受到内外约束的共同作用,温度梯度引发的温度应力所导致的开裂现象,是影响混凝土结构耐久性和安全使用的主要因素。尤其在海洋工程中,为增强抗氯离子侵蚀能力,常掺入大量矿渣。矿渣不仅能降低水化热,还可固化氯离子,显著提升混凝土耐久性。因此,准确预测掺矿渣大体积混凝土的水化热演变规律及温度场分布,对优化施工工艺和温控措施至关重要。

2、现有技术中,国内外学者多采用试验方法获取胶凝材料的水化热数据,并结合有限元法或有限差分法预测混凝土内部温度变化。例如,有研究通过测定胶凝材料的水化热并记录环境温度,结合有限元模型预测混凝土温度随时间的变化;相关标准则通过试验获取不同时龄的放热量推算总放热量,对不同掺合料的水泥采用试验或经验方法进行推定;亦有研究基于有限元或有限差分方法建立温度场预测模型,考虑水灰比、水泥类型、外加剂等多种因素,计算得到混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺矿渣粉的混凝土水化热和绝热温度预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述矿渣的水化程度模型是基于水化动力学机制构建的,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述矿渣最大水化程度与矿渣活性指数相关,并综合考虑了矿渣不同水胶比、水化时间、矿渣掺量、比表面积、养护环境温度对水化过程的影响。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述矿渣最大水化程度的表达式如下:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:基于现有不同研究的试验数据统计结果,经曲面拟合得到矿渣的水化程度模型...

【技术特征摘要】

1.一种掺矿渣粉的混凝土水化热和绝热温度预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述矿渣的水化程度模型是基于水化动力学机制构建的,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述矿渣最大水化程度与矿渣活性指数相关,并综合考虑了矿渣不同水胶比、水化时间、矿渣掺量、比表面积、养护环境温度对水化过程的影响。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述矿渣最大水化程度的表达式如下:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:基于现有不同研究的试验数据统计结果,经曲面拟合得到矿渣的水化程度模型,具体如下:

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:张丽娟郑皓睿
申请(专利权)人:石家庄铁道大学四方学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1