本发明专利技术公开了一种全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数预测模型的构建方法，本发明专利技术对全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数与其组成材料进行研究，全级配大骨料混凝土可以看成孔隙、砂浆和粗骨料的集合，根据各组分的热膨胀系数及其体积率预测全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数，建立全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数的预测模型：具体方法是，建立热膨胀系数的串联模型，建立热膨胀系数的并联模型，在上述串联模型和并联模型的基础上建立热膨胀系数模型。此预测模型能够较好地表征全级配大骨料混凝土热膨胀系数与其组成材料热膨胀系数的关系规律。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数的构建方法，属于混凝土建筑领域。
技术介绍
混凝土自问世以来，已成为不可替代的建筑材料，其开裂也成为影响现代工程结构使用条件和服役寿命的重要因素之一。对于全级配大骨料混凝土，庞大的体积使得水化过程中内部的水化热无法及时散出，工程中因裂缝引起的结构失效和耐久性问题日益突出，由于温度变形是混凝土裂缝开展的重要原因，热膨胀系数作为表征该性能的重要参数已越来越被业界学者所重视。目前，关于全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数，国内外学者研究的均比较少。混凝土热膨胀系数的构建方法，现行《水工混凝土土结构设计规范(SL/T 191-2008 ) 仅根据粗骨料热膨胀系数来估算混凝土的热膨胀系数，这种模型太过粗糙，也没有考虑混凝土龄期的影响。目前的混凝土热膨胀系数构建方法均是针对于普通混凝土。全级配大骨料混凝土，由于骨料和试件体积较大，现有的技术和设备难以测量其热膨胀系数，对其的研究模型尚未提出。本专利对全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数研究中的难点进行简化，考虑到全级配混凝土和普通混凝土的共性，从普通混凝土开始研究，由混凝土组成材料入手，首先研究普通混凝土硬化阶段热膨胀系数与其组成材料热膨胀系数的关系，然后考虑从骨料粒径的尺寸因素，从而逐步过渡到全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数构建方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种对混凝土中不同组成成分的热膨胀系数进行研究，根据各工况下混凝土热膨胀系数规律，建立全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数预测模型，为预防和控制混凝土开裂提供可靠的参数。为解决上述技术问题，本专利技术模型构建方法步骤按照以下过程进行 第一步、建立热膨胀系数的串联模型设有两层不同材料薄板相互叠在一起，薄板截面积相同，厚度分别为八^和，形变长度分别为AL1和AL2，总形变长度为AL，温度变化值为ΔΤ，热膨胀系数分别为、和 α 2，组合板的热膨胀系数为α，对于两层薄板，分别有权利要求1. ，对混凝土热膨胀系数试验中难以测量的难点进行了简化，考虑到全级配大骨料混凝土和普通混凝土的共性，从普通混凝土开始研究，根据各组成材料的热膨胀系数及其体积率预测混凝土热膨胀系数，然后考虑骨料粒径的尺寸因素，从而逐步过渡到全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数预测模型，其特征在于具体方法是 第一步、建立热膨胀系数的串联模型设有两层不同材料薄板相互叠在一起，薄板截面积相同，厚度分别为八^和，形变长度分别为AL1和AL2，总形变长度为AL，温度变化值为ΔΤ，热膨胀系数分别为、和 α 2，组合板的热膨胀系数为α， 对于两层薄板，分别有IiLx = LT■ Oi. LX1(1)AL2 =AT-O2- AX2(2)将式(1)和式(2)相加，得__AL = AL^AL2 = AT-Cal ■ AZ1 + ■ AX2)|⑶设(Δ&+Δ&)为薄板总厚度，设、^^7 =钱分别为第一和第二层薄板的体积率， Δλ · ΔΑ ·则组合板的热膨胀系数α为_AL a, ■ AX1 + α, ·ΔΧ, (4) α二-= —- ---- = m ‘ α, + % ‘ α-,LT-(LK^isX2)Μχ + ιΧ2竹，巧 ι推广到多层板串联的情况，其热膨胀系数等于每层板的热膨胀系数与体积率的乘积的代数和，即 _^= . + +……+^all(5)即串联时，材料的热膨胀系数等于各组分热膨胀系数与其体积率的乘积的代数和； 第二步、建立热膨胀系数的并联模型设有两层不同材料薄板相互叠在一起，薄板截面积相同，厚度分别为八^和，形变长度分别为AL1和AL2，总形变长度为AL，温度变化值为ΔΤ，热膨胀系数分别为、和 α 2，组合板的热膨胀系数为α，对于两侧薄板，分别有Ai1 = AT-^-AX1(6)AL2=AT-O2^AX2(7)由于是并列摆放，两块薄板的热膨胀系数总形变AL取决于两块薄板AL1* AL2中的较大值，设 Δ L1 > Δ k，则有__AL = AL1=AT-CX1-AX1|(8)那么组合板的热膨胀系数α即为推广到多层板并联的情况，其总形变值等于各层薄板形变的最大值，设该最大值所在层数为第i层，则多层板的热膨胀系数等于第i层薄板的形变值除以该层板厚，即全文摘要本专利技术公开了，本专利技术对全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数与其组成材料进行研究，全级配大骨料混凝土可以看成孔隙、砂浆和粗骨料的集合，根据各组分的热膨胀系数及其体积率预测全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数，建立全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数的预测模型具体方法是，建立热膨胀系数的串联模型，建立热膨胀系数的并联模型，在上述串联模型和并联模型的基础上建立热膨胀系数模型。此预测模型能够较好地表征全级配大骨料混凝土热膨胀系数与其组成材料热膨胀系数的关系规律。文档编号G01N25/16GK102297876SQ20111013113公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日专利技术者吴胜兴, 曹秀丽, 栾澔, 沈德建, 魏珍中 申请人:河海大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数预测模型的构建方法，对混凝土热膨胀系数试验中难以测量的难点进行了简化，考虑到全级配大骨料混凝土和普通混凝土的共性，从普通混凝土开始研究，根据各组成材料的热膨胀系数及其体积率预测混凝土热膨胀系数，然后考虑骨料粒径的尺寸因素，从而逐步过渡到全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数预测模型，其特征在于：具体方法是：第一步、建立热膨胀系数的串联模型：设有两层不同材料薄板相互叠在一起，薄板截面积相同，厚度分别为ΔＸ１和ΔＸ２，形变长度分别为ΔＬ１和ΔＬ２，总形变长度为ΔＬ，温度变化值为ΔＴ， 热膨胀系数分别为α１和α２，组合板的热膨胀系数为α，对于两层薄板，分别有：（１）（２）将式（１）和式（２）相加，得：（３）设（ΔＸ１＋ΔＸ２）为薄板总厚度，设、分别为第一和第二层薄板的体积率，则组合板的热膨胀系数α为：（４）推广到多层板串联的情况，其热膨胀系数等于每层板的热膨胀系数与体积率的乘积的代数和，即：（５）即串联时，材料的热膨胀系数等于各组分热膨胀系数与其体积率的乘积的代数和；第二步、建立热膨胀系数的并联模型：设有两层不同材料薄板相互叠在一起，薄板截面积相同，厚度分别为ΔＸ１和ΔＸ２，形变长度分别为ΔＬ１和ΔＬ２，总形变长度为ΔＬ，温度变化值为ΔＴ， 热膨胀系数分别为α１和α２，组合板的热膨胀系数为α，对于两侧薄板，分别有：（６）（７）由于是并列摆放，两块薄板的热膨胀系数总形变ΔＬ取决于两块薄板ΔＬ１和ΔＬ２中的较大值，设ΔＬ１＞ΔＬ２，则有：（８）那么组合板的热膨胀系数α即为：（９）推广到多层板并联的情况，其总形变值等于各层薄板形变的最大值，设该最大值所在层数为第ｉ层，则多层板的热膨胀系数等于第ｉ层薄板的形变值除以该层板厚，即：（１０）第三步、建立全级配混凝土热膨胀系数模型：对于混凝土热膨胀系数，取其中一个单元，在热流作用下，混凝土单元可以看成是粗骨料、砂浆和孔隙先串联再并联，由多层板热膨胀系数的串联公式可得混凝土单元的热膨胀系数为：（１１）孔隙、砂浆和粗骨料组合的形变值必定大于其中各组分的形变值，也大于其中两两组合的形变值，所以该全级配大骨料混凝土硬化阶段热膨胀系数值αｃ为：（１２）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈德建，吴胜兴，曹秀丽，栾澔，魏珍中，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84
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。