外加剂在冬季混凝土施工中的应用研究

一、冬期混凝土施工外加剂应用研究（论文文献综述）

李叔贵,潘保芸,李子健,兰夏,张晁^[1]（2021）在《大体积混凝土冬期施工质量控制》文中研究表明自进入21世纪,我国经济发展迅速,使得城市的高层建筑越来越多,这一时期的大型工程越来越多,普遍具有工期紧、跨度长特点,需在冬季严寒环境中进行施工,恶劣的条件会给施工带来一定的影响,容易造成施工质量安全问题。

张歌^[2]（2020）在《负温环境下水泥水化过程调控及机理研究》文中进行了进一步梳理在我国极端环境工程需求日益增长的情况下,以及“一带一路”等国家战略中许多重要工程将会跨越若干个冬季施工期的背景下,保障混凝土工程在寒冷环境下安全可靠、提高冬期施工的关键技术及理论基础愈加重要。水泥的早期水化硬化是保证冬期施工混凝土性能及质量的关键影响因素,如何在负温下促进水泥快速水化、保证强度持续发展、并避免冻害发生是需要攻克的难点。通常会采取保温蓄热养护方法,然而这类方法不仅会消耗大量的人力物力财力,还会消耗大量能源而有悖于绿色环保的国策。掺入无机盐早强剂也是一种高效而经济的方法,但是随着服役时间的延长,无机盐带来的弊端逐渐暴露,如钢筋锈蚀、碱-骨料反应、盐类析出等,直接影响混凝土结构的服役功能及安全性。因此,研究安全可靠的促进负温下硅酸盐水泥水化硬化的改性方法具有重要的理论意义和应用价值。首先,通过试验研究了冬期施工环境下混凝土内部温度、变形、抗压强度的演化规律,揭示早龄期混凝土受冻及解冻特征。在此基础上,提出以解冻时间、最短等待时间、最小度时积描述其解冻过程,并以田口-灰色关联分析方法揭示温度、试件尺寸、含冰量这几个影响因素对上述响应的影响程度,最终建立解冻时间的简化计算公式,为后续硅酸盐水泥负温改性试验参数的设定提供依据。其次,基于水泥负温水化必要条件及早期结构形成理论,建立了水泥早期水化几何模型,结合热力学模拟的水泥水化过程,提出毛细水状态、可冻水含量的计算方法。基于计算的不同水灰比、温度、龄期条件下完全冻结毛细水、部分冻结毛细水、不冻结毛细水对应的固相粒径范围及可冻水含量结果,结合消除完全冻结毛细水的判据,提出预养时间的确定方法及水泥负温性能改性思路。再者,以水化硅酸钙（C-S-H）晶种及纳米SiO2为改性组分,研究水泥的负温强度、水化过程、冻结特性及微结构。结果表明C-S-H晶种及纳米SiO2作为成核位点类早强组分结合数小时的预养时间,显着提高-5℃下硅酸盐水泥水化程度及抗压强度,促进水化产物在成核位点处快速生长,快速消耗可冻水,形成的水泥石早期结构降低毛细水凝固点,大大降低了冻胀破坏的风险。相比纳米SiO2,由于水泥主要水化产物C-S-H在C-S-H晶种上生长所需跨越的成核势垒更低,因此具有更好的改性效果。进一步,研究硫铝酸盐水泥作为改性组分对水泥负温性能、水化特征、冻结特性、微结构的影响,得到硫铝酸盐水泥对硅酸盐水泥在-5℃下的改性效果,揭示负温下硫铝酸盐水泥改性水泥机理。在无预养条件下,掺入较大掺量的硫铝酸盐水泥的硅酸盐水泥负温下的初始水化主要由C4A3S的水化主导,生成的针棒状钙矾石快速消耗自由水、降低可冻水含量及促进早期结构的形成。数小时预养条件下,小掺量硫铝酸盐水泥的硅酸盐水泥由于浓度效应和早期结构形成效应的共同作用,受冻的风险也被大大降低。最后,研究碱激发矿渣做为改性组分对硅酸盐水泥负温性能、水化特征、冻结特性、微结构的影响。研究发现碱激发矿渣的掺入显着降低了水泥在负温下的凝固点,液相的存在为负温下水泥的持续水化提供了前提条件,碱激发矿渣/硅酸盐水泥胶凝材料体系在早期水化反应剧烈,负温下能够形成缩聚程度更高的水化产物和更致密的水泥石,从而显着提高了碱激发矿渣/硅酸盐水泥胶凝材料体系在-5℃、-20℃下的抗压强度。总之,考虑冬期施工环境温度及养护条件的差异,科学地选择C-S-H晶种、纳米SiO2、硫铝酸盐水泥以及碱激发矿渣对硅酸盐水泥进行改性的方法,可显着提高硅酸盐水泥的负温性能,避免早期冻害的发生和耐久性问题的困扰,保证混凝土的冬期施工绿色环保、安全可靠及高效地实施。

王梦雪^[3]（2019）在《低掺量防冻剂作用机理及其对混凝土性能的影响》文中提出为满足冬季施工要求,降低因冬季施工造成的资源和能源的浪费,降低负温对混凝土造成不可逆转的冻害,防冻剂在冬季施工中被广泛应用。但是现阶段应用最为广泛的依旧为大掺量无机盐类防冻剂,这类防冻剂不可避免的会造成混凝土长期耐久性的损失,因此找到掺量小、对混凝土长期性能影响小的防冻剂迫在眉睫。本文通过研究三种低掺量防冻剂对硅酸盐水泥抗压强度发展规律及水化进程的影响,得到三种低掺量防冻剂的作用机理,并将三种试剂复合使用,探究其对混凝土性能的影响,从而达到设计一种复合成分防冻剂的目的。研究结果发现,在-5℃条件下,乙二醇、硫氰酸钠、草酸钠均可作为低掺量防冻剂使用。本文中的防冻剂作用机理均可以从早强和降低冰点两方面进行考虑,其中乙二醇主要通过促进水泥矿物溶解,促进C3S反应,加快AFt向AFm转化而起到早强作用,且乙二醇的加入能够显着降低水泥浆体冰点,使水泥浆体在负温下可持续水化;硫氰酸钠能够促进加速期的反应,获得早强作用,但其对冰点的降低效果较小。草酸钠通过促进诱导前期各离子的析出加快早期水泥的水化,随着水化进行其影响越来越小;草酸钠对冰点降低仅为2℃左右,防冻效果一般。将三种低掺量防冻剂复合使用,通过正交试验确定各组分对混凝土性能的影响,复合低掺量防冻剂对混凝土的负温性能有着极大的促进作用。负温下混凝土实现强度发展的关键是降低孔溶液的冰点,以及促进硅酸盐水泥的水化。硫氰酸钠作为促凝剂,主要通过与C3S反应缩短诱导期来促进低温及负温下的水化。故水泥水化反应初期硫氰酸钠起主导作用,随着预养时间的延长,乙二醇作为有机防冻剂对后期强度提供降低冰点的作用,而草酸钠仅起到促进强度增长的辅助作用。本文分析了三种低掺量防冻剂的作用机理,探究了各组分对混凝土性能的影响程度,为低掺量防冻剂的设计提供了思路。最终确定防冻剂配方为:0.5%乙二醇、0.5%硫氰酸钠与0.6%草酸钠混合使用。

付士雪^[4]（2019）在《冬期施工混凝土温度优化计算及强度预测》文中研究说明冬期施工中的混凝土因低温下水泥水化硬化过程缓慢、拌合水易结冰发生冻胀而导致其力学性能下降备受关注。养护不当不仅会造成混凝土出现裂缝、强度和耐久性不足等质量问题,还会导致发生工程事故的风险明显增加。因此,基于蓄热计算的养护方案制定是混凝土冬期施工需要着重解决的关键科学与技术问题。但现有的计算方法在科学性、精确度和计算效率等方面,仍存在一些问题有待改进和优化。本文首先提出了一种基于Python程序的计算方法,用于计算冬期施工蓄热养护条件下,非大体积混凝土冷却温度随时间的关系。然后利用积分法计算成熟度,根据成熟度法对混凝土的抗压强度进行了预测。将基于瞬态传热理论的非大体积混凝土冷却温度计算和强度预测方法程序化,不仅节省了大量时间成本,也一定程度上避免了计算误差。而且提高了计算精确度,将计算精度从日平均温度提升至每小时的平均温度。在此基础上,分别从透风系数、水泥水化速率常数和变负温计算的角度对原有算法进行优化。用对流换热系数取代了透风系数,对不同温度下的水泥水化速率常数进行了迭代计算,对环境温度实时取值以计算变负温条件下混凝土冷却温度和抗压强度。最后综合以上改进方法,优化了程序和软件的设计。然后通过试验对上述优化的计算方法进行了验证,分别完成了实验室恒负温环境条件下和自然变负温环境条件下的混凝土养护试验。恒负温下混凝土温度与抗压强度试验的结果与计算温度和预测强度均具有较好的一致性,初步验证了本文中改进计算方法的可行性和适用性。变负温验证试验的结果表明,改进的计算方法还适用于预测混凝土温度的波动范围和早期的混凝土平均温度,以及估计变负温条件下的混凝土抗压强度。考虑不同工况下养护材料厚度和导热系数、环境温度和初始混凝土温度、混凝土结构表面系数等参数变化,利用该算法探讨了混凝土冷却温度的演变规律。研究结果发现,当混凝土初始温度和环境温度越高,养护材料越厚,养护材料的导热系数越低,混凝土的表面系数越小时,混凝土温度降至0℃的时间越长,混凝土的早期和后期抗压强度越大。此外,在保温养护材料可选范围内,养护材料种类的选择对养护效果影响比较小。综上所述,本研究可以在实际施工前,为混凝土的冷却温度和抗压强度预测提供理论分析和数值计算,有效地指导冬期养护施工方案的优化设计以及现场养护方案的及时响应与调整,提高混凝土强度预测的准确性和可靠性。

卢焱毅,张文博^[5]（2018）在《高原高寒地区混凝土冬期施工方法》文中指出混凝土冬期施工技术能克服恶劣气候对工程建设的限制,延长有效施工时间,缩短建设工期。本文依托G310大力加山至循化高速公路冬期施工经验,对适宜西北部高原高寒地区混凝土冬期施工方法进行介绍,供类似工程施工参考。

肖建^[6]（2017）在《冬期混凝土工程质量控制》文中进行了进一步梳理介绍了冬期施工期限界定及混凝土的受冻机理,并对冬期施工中常用的综合蓄热法进行了阐述,从混凝土拌制、运输、浇筑、养护、检查等方面,探讨了冬期混凝土施工技术,从而满足工程进度及质量要求。

郭健^[7]（2014）在《高层结构冬期混凝土工程施工质量控制研究》文中研究指明我国正处于经济飞速发展阶段，全国各地城市化建设正在如火如荼的展开，然而我国北方地区每年的十一月份到次年的三月份长期处于低温状态，不利于工程的施工，如果不在冬期继续施工，则每年的施工时间将会大大减少，无法满足工程进度的需要，这就要求施工队伍在冬期恶劣的环境下继续施工。此时如何保证工程的质量达到设计要求是需要重点研究的问题，本文对此展开研究。本文通过研究混凝土冬期施工的一般原理及混凝土的受冻机理，结合现场调研，观察混凝土在不同温度养护条件下的强度发展，发现混凝土的早期受冻是影响混凝土性能的最主要的因素。如果不采取有效的施工措施，使混凝土发生早期冻害，会极大的降低混凝土的最终强度和耐久性，对整个工程质量造成影响。为了进一步深入研究影响混凝土强度的因素，施工期间在工地进行了混凝土抗压强度试验，研究不同养护条件、粉煤灰掺量、防冻剂及水胶比对混凝土强度的影响。结果表明，在混凝土中掺加粉煤灰会降低混凝土的早期强度，但是如果经过长时间的养护以后，其最终强度将会比未掺加粉煤灰的混凝土高。当混凝土标准养护6小时后在-8℃的条件下养护7天再转正温条件下养护，混凝土的强度会损失30%40%，而如果混凝土在标准养护2天以后转入负温条件下养护7天再进行标准养护28天的时间，混凝土的强度基本没有损失，或者损失很小。而对于掺加了防冻剂的混凝土即使混凝土在早期受冻的情况下，强度损失极少，如果将混凝土的预养期延长到2天，混凝土强度基本没有影响。本文结合铜川某棚户区改造项目，对冬期施工中的各分项工程提出技术要求，施工结束后对混凝土强度进行了检测，所有工程均为合格，表明本文所阐述的理论具有一定的实用价值，能给类似工程提供一定的参考作用。论文利用ANSYS有限元软件对蓄热法施工进行了数值模拟，研究了冬期现浇混凝土的楼板及大体积混凝土筏板在施工中的温度变化情况，验证了蓄热法施工在冬期铜川地区气候环境下的可行性。

孙广滨,尉洪利^[8]（2013）在《高海拔高温差地区冬季施工混凝土的质量控制》文中研究表明按照《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104—97）规定,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工,在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需要,有时不可避免的要进行冬期施工,若采取的措施不当,会给工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故,本文就冬期施工选择合理的控制措施,编制切实可行的施工方案以及施工过程中应注意的问题进行探讨和研究。

刘琪^[9]（2013）在《箱涵结构大体积混凝土冬期施工技术及质量控制研究》文中研究表明大体积混凝土在目前的建筑工程界应用较为广泛,但不可避免的,在施工中亦存在着一些技术及质量控制的难点。在我国北部地区冬季气温较低,十分寒冷,而为了满足工程进度的需要,经常需要在冬期进行混凝土工程的施工。由于较低的温度经常会造成混凝土现浇构件的冻害,这不仅极大地降低了工程的安全性和耐久性,影响了建筑物的安全使用,也可能造成极大的人员伤亡及财产的巨大损失。因此,对大体积混凝土进行冬期施工技术及质量控制研究是十分必要的。首先,本文对大体积混凝土的定义及相关理论进行了阐述,并分析了当前大体积混凝土施工技术及质量控制的国内外现状。其次,本文系统的分析了大体积混凝土在施工中存在的一些问题,主要探讨了大体积混凝土冬期施工的原理及在施工过程中存在的技术和质量控制的问题。并对大体积混凝土的具体冬季施工工艺：调整混凝土配合比法,蓄热法,掺外加剂法,暖棚法,蒸汽养护法等进行了适当的分析。最后,研究了冬期施工方法在具体工程（龙源十三街北三环隧道及路面工程）中的应用。通过对冬期施工工程的相关参数和施工组织的分析,以详细的实例对施工进行热工计算。同时对冬期施工时的材料供应、混凝土运输等保障措施进行了一定的阐述,以期对相关施工方案的设计和制定提供一定的参考依据。

赵发起^[10]（2013）在《水利工程冬期混凝土施工研究》文中认为水利工程是我国基础设施建设的重要组成部分,工程规模大、成本耗费高、质量要求严格,同时为了保证水利工程能够具备度汛条件或在灌溉期前投入使用,冬期施工往往不可避免。吉林省长达半年左右的冬季工期,使水利工程建设进度大打折扣,而受低温气候影响最大的是混凝土施工,其原因不仅是由于冬季混凝土本身质量要求高、施工技术复杂,很大程度上是由于受到冻融循环作用的影响。在工程实践中,如果对冻融循环认识不清,采取的防治措施不当,就会造成质量事故,对国家和人民的生命财产造成不可弥补的损失。因此,认识冻融循环,防止冻害,确保混凝土冬期施工质量,是水利工程主体结构安全的重要保证。本文首先对混凝土的基本理论进行了概述,论述了混凝土的组成、分类和特性：然后针对混凝土的冬期施工中的冻融循环进行了详尽的研究。在这部分研究中,首先介绍了混凝土冻融循环相关的理论基础,列出了混凝土抗冻融的相关实验；然后提出目前混凝土冬期施工中公认有效的引气方式,详细介绍了引气的原理、要求、影响因素、引气剂以及引气可能造成的其他影响；之后结合本人在水利工程中的理论研究及工程实践中的相关经验指出了严寒条件下混凝土作业施工要点,此外在此部分中列出了日本土木学会、建筑学会关于严寒条件下混凝土作业的相关规定,以期能对中国的水利工程实践带来一定的参考价值；然后针对严寒条件下混凝土的养护进行了深入详尽的研究,介绍了养护管理中养护期和温度管理的相关内容,总结归纳了四大类的养护方法及其施工技术；接着对水利工程冬期混凝上施工质量管理进行了研究,指出了水利工程冬期混凝土施工质量管理的方法及要点；同时结合工程实例研究了冬期施工；最后结合本人多年的工作经验,对现实冬期混凝上施工提出了几点粗浅意见。本文系统的研究了与冻融循环有关的混凝土冬期施工问题,详细阐述了冻融循环发生的机理、危害,指出了避免这些危害的有效措施,将混凝土冬期施工中受冻融循环影响的研究系统化。

二、冬期混凝土施工外加剂应用研究（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、冬期混凝土施工外加剂应用研究（论文提纲范文）

（1）大体积混凝土冬期施工质量控制（论文提纲范文）

（2）负温环境下水泥水化过程调控及机理研究（论文提纲范文）

（3）低掺量防冻剂作用机理及其对混凝土性能的影响（论文提纲范文）

（4）冬期施工混凝土温度优化计算及强度预测（论文提纲范文）

（5）高原高寒地区混凝土冬期施工方法（论文提纲范文）

（6）冬期混凝土工程质量控制（论文提纲范文）

（7）高层结构冬期混凝土工程施工质量控制研究（论文提纲范文）

（8）高海拔高温差地区冬季施工混凝土的质量控制（论文提纲范文）

（9）箱涵结构大体积混凝土冬期施工技术及质量控制研究（论文提纲范文）

（10）水利工程冬期混凝土施工研究（论文提纲范文）

四、冬期混凝土施工外加剂应用研究（论文参考文献）

• [1]大体积混凝土冬期施工质量控制[J]. 李叔贵,潘保芸,李子健,兰夏,张晁. 建筑技术开发, 2021(20)
• [2]负温环境下水泥水化过程调控及机理研究[D]. 张歌. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
• [3]低掺量防冻剂作用机理及其对混凝土性能的影响[D]. 王梦雪. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
• [4]冬期施工混凝土温度优化计算及强度预测[D]. 付士雪. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
• [5]高原高寒地区混凝土冬期施工方法[J]. 卢焱毅,张文博. 公路交通科技(应用技术版), 2018(11)
• [6]冬期混凝土工程质量控制[J]. 肖建. 山西建筑, 2017(09)
• [7]高层结构冬期混凝土工程施工质量控制研究[D]. 郭健. 西安建筑科技大学, 2014(08)
• [8]高海拔高温差地区冬季施工混凝土的质量控制[J]. 孙广滨,尉洪利. 公路, 2013(10)
• [9]箱涵结构大体积混凝土冬期施工技术及质量控制研究[D]. 刘琪. 郑州大学, 2013(11)
• [10]水利工程冬期混凝土施工研究[D]. 赵发起. 大连理工大学, 2013(08)

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