大体积混凝土温控与防裂

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出版者:黄河水利出版社
作者:彭立海等编
出品人:
页数:219
译者:
出版时间:2005-11
价格:30.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787806218914
丛书系列:
图书标签:
  • 大体积混凝土
  • 温控
  • 防裂
  • 混凝土工程
  • 热害
  • 温度控制
  • 裂缝控制
  • 施工技术
  • 质量控制
  • 耐久性
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具体描述

温控设计的主要内容是计算混凝土结构各部位的温度及应用;研究如何降低混凝土温度、降低到什么程度及如何进行表面保护、使之减少温差、降低拉应力。为适应初步涉及温控工作者的需要,书中内容基本上是按温控设计步骤编排的,设计过程中还应加入研究或了解建筑物的地质情况、设计意图、混凝土试验及施工布置、混凝土浇筑方式及进度安排等各项内容,以便考虑选择温控计算的各种数据及计算变化条件并促使温控设计更合理、更经济。书中内容以水利水电工程为主,也包括部分特殊混凝土工程。书中编入了许多工程的有关资料并总结了其温控设计与施工的实践经验以及一些问题的研究成果,并对不常见而又问题较大的课题提出了计算方法或近似的计算方法,希望能对读者今后的工作有所裨益。

《大体积混凝土温控与防裂》是一本深入探讨大体积混凝土施工关键技术与难题的专业著作,其核心内容聚焦于如何有效控制混凝土内部温升,并最终预防或减轻裂缝的产生与发展。本书旨在为从事大体积混凝土工程的设计、施工、监理以及相关科研人员提供一套系统、全面且实用的技术指南。 一、 工程概况与温控防裂的重要性 大体积混凝土,通常指以混凝土体积大于一定限值(如1000立方米)为标准的结构物,广泛应用于水利工程(如大坝、泄洪闸)、地下工程(如地铁车站、隧道)、工业与民用建筑(如大型基础、核电站结构)等领域。由于其巨大的体积,在水泥水化过程中会释放出大量的化学热,内部温度急剧升高。若不对此温度进行有效控制,将导致混凝土内外温差过大,产生温度应力。当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,便会引发裂缝。 裂缝的产生不仅会严重影响大体积混凝土结构的整体性和耐久性,降低其承载能力和抗渗性能,缩短结构使用寿命,甚至可能导致结构整体失效,带来巨大的经济损失和安全隐患。因此,掌握科学的温控与防裂技术,对于确保大体积混凝土工程的质量和安全至关重要。本书正是基于这一深刻认识,系统性地阐述了温控防裂的理论基础、技术措施和实践经验。 二、 混凝土水化热的成因与规律 本书首先深入剖析了大体积混凝土水化热的来源。水泥在与水发生化学反应(水化)时,会释放出大量的热量,这是混凝土内部温度升高的主要原因。水化热的释放过程并非瞬时完成,而是随着时间缓慢进行,具有一定的规律性。其释放速率和总量与水泥的种类(如普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥等)、掺合料的种类与掺量、水灰比、外加剂的使用、环境温度等多种因素密切相关。 书中详细介绍了不同类型水泥的水化热特性,以及粉煤灰、矿渣等掺合料在降低水化热方面的作用机制。例如,低硅酸三钙(C3S)和高硅酸二钙(C2S)含量的水泥,以及引入大量掺合料,都可以显著减少水泥的水化热释放。同时,本书也强调了温度对水化反应速率的影响,以及如何通过合理的配合比设计来控制水化热的产生。 三、 温度应力的产生机理与影响因素 温控防裂的核心在于理解温度应力的产生。当混凝土内部温度升高,体积膨胀;当与外界环境温差较大时,就会产生约束。这种约束与混凝土自身的膨胀或收缩趋势之间的矛盾,最终导致温度应力的产生。如果温度应力大于混凝土的抗拉强度,裂缝便应运而生。 本书详细阐述了温度应力的计算模型,并分析了影响温度应力的关键因素: 温差: 内部最高温度与表面温度之间的温差,或内部最高温度与均匀温度之间的温差,是产生温度应力的直接驱动力。 约束条件: 结构的自约束、模板的约束、内外环境的约束等,都会加剧温度应力的产生。例如,外层混凝土已冷却收缩,而内部混凝土仍在膨胀,两者之间的应力差会很大。 混凝土的材性: 混凝土的弹性模量、热膨胀系数、抗拉强度等,直接影响温度应力的幅值。 结构几何形状: 结构的尺寸、形状、厚度等,也对温度分布和应力产生有显著影响。 理解这些机理,是制定有效温控防裂措施的前提。 四、 大体积混凝土温控技术 本书系统介绍了当前主流的大体积混凝土温控技术,并对其适用性、优缺点进行了分析比较。主要包括: 掺加减水剂和缓凝剂: 通过优化混凝土配合比,选用低水化热水泥和掺合料,如粉煤灰、矿渣等,从源头上降低水化热。减水剂可以降低水灰比,减少水泥用量,从而减少水化热。缓凝剂则能延缓水化反应,使水化热释放过程更加平缓。 掺用掺合料: 详细介绍了粉煤灰、矿渣、硅灰等掺合料在降低水泥用量、减缓水化热、提高混凝土后期强度和耐久性方面的作用。本书提供了不同掺合料的最佳掺量建议,以及对掺合料质量控制的要求。 内部冷却技术: 这是大体积混凝土温控中最直接、最有效的方法之一。本书重点介绍了多种内部冷却方式: 通入冷却水管: 在混凝土内部预埋冷却水管,通过循环通入冷水,将水化热及时排出。书中详细讲解了冷却水管的布置方式、管径选择、水流速度控制、冷却水温度设定等关键参数,并提供了实例计算方法。 预制冷却块: 将混凝土在预制场浇筑成块,并进行充分冷却后再运至施工现场。 喷淋冷却: 在混凝土表面进行喷淋,通过蒸发带走热量。 通入冷风: 在混凝土内部通入冷空气进行冷却。 书中对各种冷却方式的理论计算、设备选型、施工工艺、监测方法等进行了详尽阐述。 外部冷却技术: 模板冷却: 在模板外侧设置冷却系统,如喷淋或循环水,以降低混凝土表面温度。 覆盖保温: 在混凝土表面覆盖保温材料,控制内外温差。 夜间施工: 利用夜间较低的环境温度进行浇筑,减少水化热积累。 蒸汽养护技术: 在特定条件下,如冬季施工,可能需要蒸汽养护,但本书也强调了蒸汽养护可能带来的温升问题,以及如何在蒸汽养护过程中进行温度控制。 材料预冷: 对拌合用水、骨料进行预冷,降低混凝土初始温度。 五、 大体积混凝土防裂技术 在采取有效温控措施的同时,本书也全面介绍了预防和控制裂缝的其他技术手段: 配合比设计优化: 除了掺用低水化热水泥和掺合料外,书中还强调了合理的水灰比、骨料级配、外加剂的选择和掺量,以提高混凝土的抗拉强度和韧性。 施工工艺控制: 分层浇筑与跳仓法: 采用分层浇筑,并合理布置施工缝,采用跳仓法(相邻仓不连续浇筑),避免整个结构同时受热,减少整体温差。 振捣密实: 充分振捣,保证混凝土内部密实,减少孔隙,提高强度。 模板拆除时机: 严格控制模板的拆除时间,避免过早拆除导致混凝土因受到约束而开裂。 表面处理: 针对混凝土表面可能出现的早期干缩裂缝,书中介绍了表面压浆、薄层覆盖、养护等措施。 钢筋配置: 在易产生裂缝的部位,适当增加钢筋配置,以提高结构的抗裂能力。本书分析了钢筋配置对温度裂缝的抑制作用。 早期养护: 保证混凝土有足够的水分进行水化,并维持适宜的温度,避免表面过快失水干缩。 技术监测: 强调了对混凝土内部温度、表面温度、温差、应力、裂缝等进行实时监测的重要性。本书详细介绍了各种监测设备的原理、安装方法、数据采集与分析,以及如何根据监测数据调整温控防裂措施。 六、 监测与质量控制 本书高度重视温控防裂过程中的监测与质量控制。详细阐述了: 温度监测: 采用热电偶、光纤传感器等,监测混凝土内部和表面的温度变化。 温差监测: 实时监测混凝土内部最高温度与表面温度、或与环境温度的温差。 应力监测: 通过内置的应变片等设备,监测混凝土内部的温度应力。 裂缝监测: 使用裂缝仪、裂缝宽度规等,定期观测和记录裂缝的出现、发展情况。 配合比验证: 对原材料、配合比进行严格的抽检与复测,确保施工质量。 施工过程记录: 详细记录混凝土的浇筑时间、温度、冷却措施、养护情况等,为质量追溯提供依据。 七、 工程实例与经验总结 为了将理论知识与实践相结合,本书还收录了多个国内外典型大体积混凝土工程的温控防裂实例。通过对这些工程的成功经验和遇到的问题进行分析,读者可以更直观地理解各项技术措施的应用,并从中汲取宝贵的实践经验。本书也对温控防裂过程中可能出现的常见问题及其解决对策进行了总结。 八、 结论与展望 本书最后总结了大体积混凝土温控与防裂的关键技术要点,并对未来的发展方向进行了展望,如智能化温控系统、新型低水化热材料的应用、数值模拟与预测的进一步发展等。 总而言之,《大体积混凝土温控与防裂》是一本内容详实、技术先进、兼具理论深度与实践指导意义的专业著作。它为读者提供了一套系统性的解决方案,帮助工程师们应对大体积混凝土施工中的挑战,确保工程质量与结构安全。

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用户评价

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这本书的装帧设计倒是挺有意思的,封面采用了比较沉稳的深蓝色调,配上一些抽象的几何图形,看起来就给人一种专业、严谨的感觉。我本来还以为这会是一本纯理论的枯燥读物,但翻开目录后发现,内容组织得还算是有逻辑性的。它似乎试图从材料学的基础概念讲起,逐步深入到实际工程中的应用,这种由浅入深的结构对于初涉该领域的读者来说应该会比较友好。不过,说实话,这本书的厚度实在有些惊人,如果内容真的像书名暗示的那样全面,那阅读起来肯定是一场持久战。我尤其关注其中关于“温控”部分的章节安排,希望它能详细介绍一些前沿的冷却技术或者新型的控温措施,毕竟现在施工现场对环境适应性的要求越来越高。期待它能提供一些不同于传统教科书的、更具实践指导意义的案例分析,比如在极端气候条件下,大型基础浇筑的实际控制曲线和数据对比,这才是真正能体现一本书价值的地方。我希望这本书不仅仅是堆砌公式和标准,而是能真正教会读者如何“驾驭”大体积混凝土的复杂性。

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我花了几天时间快速浏览了一下这本书的章节标题和一些插图,感觉作者在资料的广度和深度上下了很大的功夫。从图表中可以看出,引用了大量的国内外标准和研究报告,这使得书的内容显得非常扎实和权威。特别是关于混凝土内部温度场模拟和应力分析的部分,似乎引用了一些高级的有限元分析结果,对于从事结构设计和热工计算的工程师来说,应该是非常有价值的参考资料。但说句实话,这种高度专业化的内容对于非专业背景的读者来说,门槛确实有点高。我注意到书里似乎还穿插了一些历史案例的回顾,比如一些著名大坝或超高层建筑基础的施工经验教训,如果这些案例的分析能更深入地结合到防裂机制的探讨中去,那就更完美了。目前的排版看起来信息量非常密集,如果能适当增加一些流程图或者对比表格,帮助读者梳理不同防裂技术之间的权衡取舍,阅读体验可能会大大提升。毕竟,在实际工程中,选择哪种方案往往是在成本、时间和效果之间做出的艰难抉择。

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这本书的深度令人印象深刻,它似乎试图构建一个涵盖从微观到宏观的完整理论体系来解释和控制大体积混凝土的温度应力问题。我特别关注了其中关于“环境因素影响”的章节,这部分内容通常是工程实践中最难把握的。作者是否详细阐述了季节、风速、湿度等环境参数如何被量化并纳入到温度控制模型中?书中是否提供了不同地区气候条件下,温控策略的调整建议?我倾向于寻找那种能将复杂的物理模型转化为简单可操作的现场指导的文本。这本书的重量和厚度本身就暗示了其内容的丰富性,但同时,这也引发了我对内容组织是否过于庞杂的担忧。如果核心的防裂控制要点被淹没在大量的背景理论和次要细节之中,那么其作为“快速解决问题”工具的效率就会下降。我期望这本书能够清晰地划分出“必知”、“应知”和“选读”的内容层次,让不同经验水平的读者都能有所收获,而不是让所有信息都以同等的力度呈现出来。

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拿到这本书后,我最大的感受是它似乎更像是一本工具书或者高级参考手册,而不是一本入门读物。它的目标读者群看起来锁定在了资深工程师和研究人员。我发现其中有一部分内容专门讨论了外加剂对水化热的调控作用,涉及的化学成分和作用机理相当复杂,这表明作者对材料科学的理解是非常深入的。从排版上看,公式和符号的使用频率非常高,这在一定程度上提升了内容的密度,但也对阅读速度构成了挑战。我很好奇,在防裂这个大主题下,它是否详细对比了不同类型的混凝土(比如高性能混凝土、超高性能混凝土)在温控防裂方面的特殊要求和应对策略。毕竟,不同材料体系的收缩特性和热力学性质是存在显著差异的。如果这本书能够提供一个清晰的决策树或者对照表,帮助工程师快速定位到最适合当前工程条件的温控方案,那么它的实用价值将是无可估量的。

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这本书的文字表达风格偏向于严谨的学术论述,用词准确,逻辑链条清晰,几乎没有冗余的表达。这对于需要精确查阅资料的专业人士来说,无疑是优点。我特别留意了关于“后浇带”和“表面保湿”这些常见裂缝控制措施的描述,看作者是如何从机理层面解释这些操作的有效性的。从章节结构来看,似乎对各种裂缝的成因进行了详尽的分类和剖析,这对于诊断现场出现的问题至关重要。然而,这种过于偏重理论的叙述方式,有时候会让人感觉略微脱离了现场的“烟火气”。我更期待能看到一些关于施工过程中的常见“陷阱”和“误区”的讨论,比如泵送、振捣过程中温度的突变如何影响后期开裂,以及如何通过优化施工方案来规避这些问题。毕竟,再完美的理论,一旦在粗放的施工管理下执行,效果也会大打折扣。希望这本书能在理论的坚实基础上,多一些“过来人”的肺腑之言。

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