【摘要】：近年來(lái),裝配式建筑憑借其施工方式簡(jiǎn)單、周期短、環(huán)保等特點(diǎn),成為我國(guó)建筑工藝重點(diǎn)發(fā)展方向之一。在混凝土預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程中,為了提高生產(chǎn)效率,通常會(huì)采用若干快速養(yǎng)護(hù)方法,其中,70%以上的廠家均采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。然而國(guó)內(nèi)外眾多工程實(shí)踐表明,蒸汽養(yǎng)護(hù)制備的混凝土預(yù)制構(gòu)件具有脆性大、易開裂、耐久性差等問(wèn)題。微觀結(jié)構(gòu)的研究表明,混凝土在蒸汽養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,內(nèi)部孔隙粗化、內(nèi)部裂縫增多�，F(xiàn)有研究都認(rèn)為溫度和濕度應(yīng)力是混凝土產(chǎn)生裂紋的主要原因,而對(duì)蒸養(yǎng)過(guò)程中混凝土溫度和濕度場(chǎng)的演化研究較少,因而無(wú)法從本質(zhì)上闡述混凝土開裂的形成機(jī)制和作用過(guò)程。因此,本文圍繞蒸養(yǎng)混凝土的應(yīng)力/應(yīng)變場(chǎng)展開研究,以期從本質(zhì)上揭示蒸養(yǎng)過(guò)程中裂紋的形成機(jī)制和作用過(guò)程,具體研究工作如下:(1)為模擬蒸養(yǎng)混凝土傳熱傳質(zhì)過(guò)程,建立了基于混凝土三維Lattice結(jié)構(gòu)的傳熱傳質(zhì)模型,考慮了水化熱和Knudsen擴(kuò)散等因素的影響,選取了適當(dāng)?shù)膮?shù)用于求解控制方程中的變量。同時(shí),通過(guò)埋設(shè)溫濕度傳感器對(duì)蒸養(yǎng)混凝土內(nèi)部的溫濕度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試,得到了測(cè)點(diǎn)溫濕度隨時(shí)間變化的測(cè)量值,并且與傳熱傳質(zhì)模型模擬的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,由此驗(yàn)證傳熱傳質(zhì)模型的準(zhǔn)確性。利用該模型研究了養(yǎng)護(hù)制度,包括升溫速度和恒溫溫度對(duì)混凝土溫濕度場(chǎng)的影響規(guī)律。研究表明:混凝土在升溫過(guò)程中表層溫度和濕度變化均比內(nèi)部快;混凝土內(nèi)外溫差較大,由于受到混凝土水化熱的影響,恒溫段混凝土內(nèi)部溫度略高于表層;升溫速度越快,升溫期間混凝土整體溫度越低且內(nèi)外溫差越大;恒溫溫度越高,混凝土整體溫度越高,內(nèi)部濕含量也越高,在降溫過(guò)程中內(nèi)外溫差越大。(2)為模擬蒸養(yǎng)混凝土的開裂過(guò)程,將傳熱傳質(zhì)模型模擬所得到的溫濕度分布作為荷載,施加到Lattice斷裂模型中,并統(tǒng)計(jì)了混凝土的應(yīng)變和應(yīng)力分布。利用該模型研究了養(yǎng)護(hù)制度,包括升溫速度和恒溫溫度對(duì)蒸養(yǎng)混凝土應(yīng)變和應(yīng)力分布的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:混凝土在蒸養(yǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的體積膨脹,其中恒溫段的變形最大,降溫段相對(duì)于恒溫段會(huì)產(chǎn)生一定程度上的回縮;混凝土中位于表層的桿單元在升溫和恒溫段受拉應(yīng)力的比例較高,在降溫段受壓應(yīng)力的比例較高,位于內(nèi)部的桿單元?jiǎng)t呈相反的規(guī)律。升溫速度越快,混凝土在升溫段的位移和應(yīng)力都越小,在恒溫段的應(yīng)力和位移越大;恒溫溫度越高,混凝土的位移和應(yīng)力越大,位移差沒(méi)有明顯差別,但是應(yīng)力分布更不均勻。(3)統(tǒng)計(jì)了Lattice斷裂模型模擬得到的不同養(yǎng)護(hù)制度的蒸養(yǎng)混凝土內(nèi)部微裂紋分布規(guī)律,并與CT掃描測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:混凝土在蒸養(yǎng)過(guò)程中,升溫階段表層產(chǎn)生的微裂紋較多且寬度較寬,內(nèi)部產(chǎn)生的微裂紋較少,而在恒溫階段則相反;升溫速度越快,升溫段產(chǎn)生的裂紋數(shù)量越少,寬度也較小,恒溫階段產(chǎn)生的裂紋數(shù)量越多;恒溫溫度越高,混凝土在整個(gè)蒸養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的微裂紋數(shù)量和寬度都遠(yuǎn)大于恒溫溫度較低時(shí)的情況,升溫階段尤其比較明顯。
【圖文】：

2.0 2618 1516 1670 42.1 2.82.1.5 外加劑實(shí)驗(yàn)中所使用的外加劑為某材料公司生產(chǎn)的聚羧酸減水劑。2.2 試件成型及養(yǎng)護(hù)制度本文試驗(yàn)中，混凝土由強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌合，攪拌時(shí)間 3 min，試件尺寸為 150mm×150mm×150mm，在振動(dòng)臺(tái)上密實(shí)成型。采用的配合比如表 2-6 所示。表 2-6 蒸養(yǎng)混凝土配合比（kg/m3）Table 2-6 The mix proportion of steam curing concrete水泥 粉煤灰 砂 碎石 水 減水劑390 80 670 1244 141 1.5%本文試驗(yàn)采取兩種蒸養(yǎng)制度，如圖 2-1 所示。即常溫下靜停 4h，升溫速率分別為15℃/h（圖 2-1a）和 20℃/h（圖 2-1b），恒溫 4 h，降溫 l h，，恒溫溫度 60±5℃。

第二章 原材料和實(shí)驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法.1 蒸養(yǎng)混凝土的溫濕度監(jiān)測(cè)混凝土試模尺寸為 150mm×150mm×150mm，溫濕度傳感器預(yù)埋測(cè)點(diǎn)距離表面5mm，55mm，75mm，圖 2-2 為溫濕度監(jiān)測(cè)的試驗(yàn)裝置示意圖�；炷翝仓白饔糜诼裨O(shè)溫濕度傳感器的塑料管，在塑料管底部開設(shè) 3mm 寬的環(huán)帶狀條孔度傳感器可以監(jiān)測(cè)到目標(biāo)測(cè)點(diǎn)處的溫濕度分布�；炷翝仓髮㈩A(yù)先塞好鋁棒垂直插入混凝土中至目標(biāo)測(cè)點(diǎn)處，待混凝土初凝后拔出鋁棒，并安裝溫濕度傳感器上方采用硅膠塞進(jìn)行密封，與外界蒸汽隔絕。在條孔上方套 2mm 厚的 O 型營(yíng)造目標(biāo)測(cè)點(diǎn)處的局部小空間，使測(cè)點(diǎn)處空間快速達(dá)到濕熱平衡。將待測(cè)試樣養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀實(shí)時(shí)采集混凝土在蒸汽養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的化情況。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU755.7

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1 蓬永剛;吳志坤;權(quán)浩;;預(yù)制混凝土構(gòu)件蒸養(yǎng)制度確定及實(shí)施[J];磚瓦;2017年06期

2 唐敦余;;間歇作業(yè)蒸養(yǎng)窯節(jié)能研究[J];南京工學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

3 陳一鳴;史有s

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