低热硅酸盐水泥在大坝混凝土中的应用
乌东德水电站大坝混凝土综合温控施工技术
乌东德水电站大坝混凝土综合温控施工技术丁剑、张传虎、邵迪、张建山中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司摘要：乌东德大坝为世界上最薄300m级混凝土双曲拱坝，结构受力复杂，工程重要性等级高，地处干热型河谷，早晚温差大、地温高、蒸发量大，大坝混凝土温控要求高、难度 大。
为解决这一难题，采取了综合温控技术，全坝段应用低热水泥降低水化热，通过各种手段降低浇筑过程中的温度回升，采用智能通水系统实现了混凝土个性化、智能化温度控制，浇注完成后采取个性化保温保湿措施，实现了乌东德大坝无温度裂缝施工。
关键词：低热水泥；智能通水系统；保温保湿技术；温度控制；乌东德大坝1引言金沙江乌东德水电站坝址区为干热河谷，坝址区降雨稀少且蒸发量大，多年平均水面蒸发量2593mm,库区陆面蒸发量698mm。
多年平均年降水量825mm,主要集中在4月〜10月。
乌东德大坝设计为混凝土双曲拱坝，属于300m级特高拱坝，建基面设计高程718m,坝顶高程988m,最大坝高270m。
坝体设横缝不设纵缝，上游面弧长326.95m,共分15个坝段。
坝身布置5个表孔、6个中孔，表孔、中孔以泄洪中心线对称布置，中孔布置在坝身中部(高程856m),表孔为跨横缝布置。
乌东德大坝结构受力复杂，工程重要性等级高，地处干热型河谷，早晚温差大、地温高、蒸发量大，大坝混凝土温控要求高。
2技术特点针对乌东德水电站大坝混凝土温度控制的难点，依托大坝混凝土工程施工，笔者参与展开了专项技术攻关，形成了_套成熟的大坝混凝土综合温控施工技术，主要特点包括如下5个方面：(1)全坝段采用低热水泥。
低热水泥全称低热热硅酸盐水泥，是一种以硅酸二钙为主导矿物，铝酸三钙含量较低的水泥。
该品种水泥具有耗能低、有害气体排放少、生产成本低的特点。
经大量研究和实验证实，该品种水泥具有良好的工作性、低水化热、高后期强度、高耐久性、高耐侵蚀性等通用硅酸盐水泥无可比拟的优点。
低热硅酸盐水泥的水化热低，3d、7d水化热比中热水泥低15%〜20%,而且水化放热平缓，峰值温度低。
白鹤滩水电站低热水泥混凝土技术研究
白鹤滩水电站低热水泥混凝土技术研究摘要：国内外水电站无全坝使用低热水泥混凝土浇筑的案例，无类似施工经验可供参考，采用灰岩骨料和低热水泥,通过原材料的选用及配合比的优化，以及低热水泥与中热水泥混凝土试验性能的比较，结果表明低热水泥具有水化热低、混凝土后期性能接近或超过中热硅酸盐水泥等特点，可改善大体积混凝土的抗裂性能，低热硅酸盐水泥在白鹤滩大坝主体混凝土中的全面应用，为后续低热水泥在大坝混凝土中的广泛应用积累经验。
关键词：低热水泥；混凝土；施工技术1引言近年来，低热硅酸盐水泥已在三峡、溪洛渡、向家坝等水电站局部工程部位得到使用，低热硅酸盐水泥在白鹤滩大坝主体混凝土中的全面应用，特别是在300m级特高双曲拱坝混凝土中的使用尚属首次。
如何面对混凝土方量巨大，施工强度高，干湿季分明，高温、大风、日照强、温差大等不利条件下确保混凝土施工质量，混凝土配合比优化及确定尤为重要。
2原材料及配合比设计2.1原材料试验研究分别采用四川嘉华“隆冠”牌P•LH42.5水泥和华新“堡垒”牌P•MH42.5水泥。
粉煤灰为曲靖Ⅰ级粉煤灰。
粗细骨料为旱谷地生产的灰岩人工碎石、砂。
外加剂分别采用JM-Ⅱ缓凝高效减水剂和GYQ-Ⅰ引气剂，以及浙江龙游ZB-1G引气剂。
检测结果表明均满足各相关标准要求。
通过试验可知嘉华低热水泥3d和7d龄期强度明显低于华新中热水泥，28d龄期抗压强度与中热水泥相近，而90d龄期抗压强度高于后者。
嘉华低热水泥3d龄期水化热较华新中热水泥低49kJ/kg，7d龄期低50kJ/kg。
2.2大坝混凝土配合比优化根据低热水泥混凝土配合比试验结果，初步确定的大坝混凝土四级配施工配合比C18040F90300W9015，水胶比为0.42，砂率为23%，粉煤灰35%，用水量为79kg/m3减水剂为0.6%，引气剂为0.023%；C18035F90300W9014，水胶比为0.46，砂率为24%，粉煤灰35%，用水量为80kg/m3减水剂为0.5%，引气剂为0.020%；C18030F90250W9013，水胶比为0.50，砂率为25%，粉煤灰35%，用水量为80kg/m3减水剂为0.5%，引气剂为0.020%；根据优化方案，通过试验确定的优化大坝混凝土施工配合比C18040F90300W9015，水胶比为0.42，砂率为24%，粉煤灰35%，用水量为81kg/m3减水剂为0.7%，引气剂为0.035%；C18035F90300W9014，水胶比为0.46，砂率为25%，粉煤灰35%，用水量为82kg/m3减水剂为0.7%，引气剂为0.035%；C18030F90250W9013，水胶比为0.50，砂率为26%，粉煤灰35%，用水量为82kg/m3减水剂为0.7%，引气剂为0.035%；3大坝混凝土设计指标及配制强度3.1混凝土设计指标根据设计单位提供的白鹤滩水电站大坝坝体四级配混凝土设计指标C18040F90300W9015最大水胶比为0.42，C18035F90300W9014最大水胶比为0.46，C18030F90250W9013最大水胶比为0.50，最大掺合料掺量35%，保证率为85%。
大体积混凝土设计方案
大体积混凝土设计方案一、引言大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛，如大型基础、大坝、桥墩等。
由于其体积大、水泥水化热释放集中，容易产生温度裂缝等问题，因此需要精心设计，以确保其质量和耐久性。
二、工程概况首先，明确大体积混凝土的使用部位和工程规模。
例如，某大型商业综合体的地下室底板，面积约 5000 平方米，厚度为 15 米。
三、材料选择1、水泥应选用低热水泥，如中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，以减少水化热的产生。
2、骨料粗骨料宜选用粒径较大、级配良好的碎石，含泥量应小于 1%；细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于 2%。
3、掺和料可适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺和料，以降低水泥用量，减少水化热。
4、外加剂选用缓凝型减水剂，延长混凝土的凝结时间，有利于散热和降低水化热峰值。
四、配合比设计1、目标性能根据工程要求，确定混凝土的强度等级、抗渗性能、坍落度等指标。
2、配合比计算通过试验和计算，确定水泥、骨料、水、掺和料和外加剂的用量比例，使混凝土在满足性能要求的前提下，尽量降低水化热。
五、温度控制措施1、混凝土浇筑温度控制在混凝土搅拌时，可采用加冰屑或冷水的方法降低混凝土的出机温度；在运输和浇筑过程中，采取遮阳、覆盖等措施，减少温度回升。
2、内部温度控制在混凝土内部埋设冷却水管，通过循环冷却水带走水化热，控制混凝土内部最高温度。
3、表面保温保湿混凝土浇筑后，及时覆盖保温材料，如塑料薄膜、草帘等，保持混凝土表面的温度和湿度，减少内外温差。
六、施工工艺1、浇筑方法根据工程实际情况，可选择分层分段浇筑或全面分层浇筑等方法，确保混凝土浇筑的连续性和整体性。
2、振捣采用振捣棒进行振捣，振捣要均匀、密实，避免漏振或过振。
3、施工缝处理合理设置施工缝，施工缝处应清理干净，铺设同配比的水泥砂浆，以保证新老混凝土的结合良好。
七、养护措施1、养护时间混凝土养护时间不少于 14 天。
2、养护方法在混凝土表面覆盖保湿材料，定期浇水保湿；对于有抗渗要求的混凝土，养护时间应适当延长。
低热硅酸盐水泥
低热硅酸盐水泥简介低热硅酸盐水泥是一种特殊的水泥，以低热发生为主要特点，广泛应用于大坝、桥梁、核电站等重要工程中。
本文将介绍低热硅酸盐水泥的定义、特点以及其在工程中的应用。
定义低热硅酸盐水泥是一种以硅酸盐为主要成分的水泥。
与普通硅酸盐水泥相比，低热硅酸盐水泥具有较低的水化热。
这是由于其在生产过程中使用特殊的原料、化学配方和熟料烧制工艺所致。
特点低热硅酸盐水泥具有以下特点：1.低水化热：低热硅酸盐水泥特别适用于大体积的混凝土结构，如大坝和桥梁。
由于其低水化热特性，可减少温升对混凝土的不利影响，提高混凝土的耐久性和力学性能。
2.早强：低热硅酸盐水泥在水化过程中，能够产生更多的早期强度。
这使得低热硅酸盐水泥尤其适用于需要早期脱模或早期使用的工程项目。
3.抗裂性能：由于低热硅酸盐水泥具有较低的水化热，减少了温度应力的产生和累积，从而提高了混凝土的抗裂性能。
4.环境友好：低热硅酸盐水泥生产过程中采用特殊的原料和化学配方，减少了环境污染和资源消耗。
同时，由于其低热发生特性，也减少了对周围环境和工人的不良影响。
应用低热硅酸盐水泥广泛应用于以下工程项目中：1.大坝：大坝工程对混凝土的性能要求较高。
由于低热硅酸盐水泥具有低热发生和早强的特点，可避免大坝在水化过程中的温度应力积累，从而提高大坝的耐久性和稳定性。
2.桥梁：桥梁是承受车辆重载和气候变化等因素的工程项目。
低热硅酸盐水泥能够提供较高的早期强度，确保桥梁在早期使用阶段的安全性和稳定性。
3.核电站：核电站是对混凝土性能要求极高的工程项目。
低热硅酸盐水泥具有较低的水化热和优良的抗裂性能，能够减少混凝土在核电站运行期间的温度应力和裂缝产生，确保核电站的安全性和稳定性。
除了以上工程项目外，低热硅酸盐水泥还可以应用于需要较低水化热和高早期强度的其他工程项目中，如高速公路、隧道、海洋工程等。
结论低热硅酸盐水泥以其低水化热、早强、抗裂等特点，成为重要工程项目中的首选材料。
水泥种类代号强度等等解释
水泥种类代号强度等等解释水泥是一种常见的建筑材料，用于粘结和固化混合材料，如砂、石和水，在建筑和工程中起到了至关重要的作用。
在不同的建筑项目中，需根据特定的需求选择适合的水泥种类，代号和强度。
水泥种类：1. 普通硅酸盐水泥 (Ordinary Portland Cement, OPC)：这是最常见的水泥种类，具有广泛应用的能力。
它由灰泥、粉煤灰和石膏等原料制成，用于制造常规的混凝土结构和水泥制品。
2. 快硬硅酸盐水泥 (Rapid Hardening Portland Cement, RHPC)：这种水泥具有快速硬化和早期强度发展的特点。
它适用于需要尽快回收使用的项目，如修复工程和紧急维修。
3. 低热硅酸盐水泥 (Low Heat Portland Cement, LHPC)：低热硅酸盐水泥发生较少的水泥水合反应，因此能够减少在硬化过程中产生的热量。
它适用于大型混凝土结构，如大坝和桥梁，以避免结构由于热应力而破裂。
4. 耐硫酸盐水泥 (Sulfate Resistant Portland Cement, SRPC)：这种水泥具有抵抗硫酸盐腐蚀的能力，适用于湿度高，含硫化合物含量较高的环境下。
5. 矾土水泥 (Calcium Aluminate Cement, CAC)：这种水泥主要由矾土和石膏烧制而成。
它具有较高的早期强度和耐热性，因此适用于高温环境和耐火材料的制造。
水泥代号：水泥的代号通常根据其适用于的标准和强度等级来命名。
常见的水泥代号有如下几种：1.32.5：代表水泥的强度等级，该水泥强度相对较低，适用于一些轻负荷的建筑项目。
2.42.5：代表水泥的强度等级，具有中等强度，适用于大多数常规建筑项目。
3.52.5：代表水泥的强度等级，具有很高的强度，适合于需要更高强度的建筑项目，如高层建筑或大型基础结构。
水泥强度等级：水泥的强度是指水泥在特定条件下经过一段时间后所能产生的力学强度。
国际上通常使用MPa（兆帕）作为强度单位。
大体积混凝土施工问题及质量控制措施
大体积混凝土施工问题及质量控制措施摘要：近年来，随着建筑技术的不断发展，根据安全使用要求，越来越多的大体积混凝土结构被运用到我国的现代建筑上来，如高层房屋筏板及承台、建筑、大坝、水电站及重型设备基础等。
就施工经验、专业技术知识及相关规范要求，从混凝土配制、混凝土浇筑、混凝土浇筑过程中里表温度监测及混凝土养护进行具体分析，以达到控制大体积混凝土施工质量问题的目的，为大体积混凝土施工提供一定的参考价值。
关键词：大体积混凝土施工问题；质量控制措施中图分类号：TU755.7 文献标识码：A引言随着我国经济的发展，交通网络的建设如日中天，建筑工程遍及国内大部分地区。
大体积混凝土工程不再限于水利水电及房屋建筑等工程，结构形式较为单一的建筑也面临大体积混凝土质量控制的挑战。
混凝土工程作为一种“一锤定音”式的永久性工程，特别是对于作为承重结构的混凝土工程，出现病害或破坏后，返工破拆重新浇筑所付出的经济、时间代价都是严重的，还要面临严峻的安全风险。
因此对于混凝土，尤其是大体积混凝土的裂缝控制的研究，意义十分重大。
1工程概况建筑工程工程大体积混凝土材料的配合比必须符合建筑工程施工设计的标准强度等级，大体积混凝土施工完成后，必须具有耐久性、抗渗透性以及稳定性，以有效保证大体积混凝土的整体质量。
某建筑承台大体积混凝土施工选用中低热硅酸盐水泥材料，其3d的水化热小于20kJ/kg，7d的水化热小于270kJ/kg，所有的水泥材料在拌和站内部的初始温度不能超过60℃，需要根据设计最大值，掺入粉煤灰材料，有效降低水化热问题产生的影响。
2大体积混凝土施工问题2.1水泥用量在混凝土强度和耐久性能够得到保证的前提下，优先选择水化热较低的水泥，并且合理的减少水泥的用量对水泥水化热是最直接有效的控制措施，可以有效的控制温度。
混凝土的拉伸性能与放热量受水泥用量影响显著，采取温控防裂措施时要着重考虑，因此为使混凝土性能得到保证，应合理的选用胶材用量。
低热硅酸盐水泥道路混凝土性能的研究
低热硅酸盐水泥道路混凝土性能的研究摘要：本文把市面上两种普通水泥与低热硅酸盐水泥在同样的测试条件之下，开展了水泥抗冲击性能、胶砂干缩性能与混凝土耐磨性能三个方面的试验。
依照测试结果，分析了这三种硅酸盐水泥对混凝土性能与胶砂具体有什么影响，且利用对低热硅酸盐水泥胶砂性能方面的研究，探究低热硅酸盐水泥对道路混凝土性能的影响程度。
关键词：硅酸盐水泥；低热；道路混凝土；性能中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：近些年，我们国家经济得到了飞速的发展，道路建设也随之迎来了其极好的发展机遇，据有效数据显示，到2013年底全国混凝土道路建设预计可以超过250万千米。
所以，为了提高道路建设的质量，从混凝土道路的主要胶凝材料——水泥方面着手研究，已经成为当前研究的主要方向。
低热硅酸盐水泥由于其具有较为优良的性能，已经被我们国家列入“九五”国家重点科技攻关计划的重点项目。
但是截止至2012年12月，相对来说对这个项目的研究总数较少，且范围不够宽泛，在实际施工项目的应用也比较窄，仅限于大坝混凝土方面。
为了可以扩大低热硅酸盐水泥在实际施工项目中的应用范围，本文结合这种水泥的物理性能，尝试将它应用于道路混凝土方面，并采取试验手段把它与市面上常见的两种通用水泥进行测试评估，且利用对低热硅酸盐水泥胶砂性能方面的研究，探究低热硅酸盐水泥对道路混凝土性能的影响程度。
一、测试材料与测试方法1.测试材料低热硅酸水泥选择的是由四川嘉华水泥厂的产品，另外两个通用水泥则选择的是广西某两个大型水泥厂生产的p·o42.5r硅酸盐水泥，这两个水泥产的生产方法都是采用干法制作。
分别对这三种水泥进行编号，c3为低热硅酸水泥，c1、 c2则分别为两种普通水泥，与之相对应的混凝土或胶砂分别是1、2、3号。
从下面两个表中可以了解到三种型号水泥对应的熟料化学成分及各自的物理性能。
三种水泥的物理性能三种水泥熟料的化学成分和矿物组成2.测试设备及测试方法①依据相关规范进行水泥胶砂干缩测试，因为现今我们国家对于水泥胶砂抗冲击性能的测试还没有出台相应的标准，结合实际状况，选取落锤重力测试手段。
低热硅酸盐水泥水化及性能研究现状
低热硅酸盐水泥水化及性能研究现状摘要：随着社会的发展，我国交通事业的飞速发展以及桥梁建设技术的不断进步，在建桥梁的跨度和主塔高度不断增大、屡屡创下新高，对应的承台体积也越来越大。
桥梁承台一般采用混凝土作为主体材料进行浇筑，其面积大、厚度大，属于典型的大体积混凝土。
大体积混凝土施工时，由于水泥水化过程中释放大量的水化热，使混凝土结构内部温度急剧升高并产生较大的温度梯度，导致大体积混凝土极易产生温度裂缝。
为了减少水泥早期水化放热，降低混凝土开裂风险，具有更低水化热的低热硅酸盐水泥（简称低热水泥）近年来被越来越多地研究和应用。
低热水泥的熟料矿物成分与传统硅酸盐水泥相同，区别在于它是以C2S为主要矿物（≥40%），具有水化热低、早期强度低、后期强度高、耐久性优异等特点。
关键词：低热硅酸盐；水泥水化；性能研究引言近年来，低热水泥被广泛应用于水工领域，其较低的水化放热能降低大体积混凝土内部绝热温升，有效减少温降收缩产生的开裂，保证结构安全性。
此外，在一些偏远地区，由于大风、干燥、温差、地热、侵蚀等严酷环境，混凝土极易发生早期开裂、热损伤和后期侵蚀破坏等问题。
低热水泥因体积稳定性优异、抗侵蚀性好及后期强度增进率高等性能特点，成为提高混凝土耐久性的重要解决方案。
1抗压强度硅酸盐水泥砂浆龄期达到28d时,抗压强度在温度超过60℃后小幅降低,70、80℃养护温度下28d抗压强度较50℃分别降低2.4%、3.2%;而当龄期达到56d时,抗压强度随温度降低的趋势则更加明显,60、70、80℃养护温度下56d抗压强度较50℃分别降低2.3%、6.4%、8.4%;而当温度超过60℃后,28d龄期至56d龄期抗压强度出现明显倒缩,这一现象和前人[7,9]的研究结果吻合。
低热水泥砂浆则并未出现强度倒缩现象,3~28d抗压强度均随温度升高而提高,当龄期达到56d时,抗压强度则基本不随温度的升高而变化。
相较于硅酸盐水泥砂浆,低热水泥砂浆在各温度下的7、28、56d抗压强度均更高。
三峡水利枢纽是目前世界上规模最大的混凝土建筑物
三峡水利枢纽是目前世界上规模最大的混凝土建筑物,混凝土总量近2800万m3,除满足稳定性要求外，还需要满足泄洪、发电、航运等方面的特殊要求,具有结构复杂、施工强度高、技术标准高等特点。
为保证混凝土质量,采取了假设干新技术、新工艺。
本文全面论述了三峡工程混凝土工程所采取的设计、施工及管理措施。
关键词三峡工程混凝土新技术1.三峡工程概述长江三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。
三峡大坝坝址位于湖北省宜昌市境内。
大坝控制流域面积100万km2，总库容393亿m3。
枢纽主要由拦河大坝、水电站、通航建筑物等三大局部组成。
大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m。
水电站为坝后式，安装有26台700 MW的水轮发电机组，总装机容量18,200 MW，年平均发电量84.7 TW·h。
通航建筑物包括永久船闸和垂直升船机，永久船闸为双线五级连续梯级船闸，可通过万吨级船队；升船机为单线一级垂直提升式，一次可通过一艘3,000吨级的客货轮。
三峡工程采用分期导流方式，分三期进行施工，总工期需17年。
第一期工程5年〔1993～1997〕，以实现大江截流为标志；第二期工程6年〔1998～2003〕，以实现首批机组投入运行和永久船闸开始通航为标志；第三期工程6年〔2003～2021〕，以全部土建工程完工和全部机组投入运行为标志。
工程自1993年开始施工准备，工程完全按照预定方案顺利实施，目前已进入二期工程收尾阶段。
主要工程量如下：土石方开挖10,283万m3；土石方填筑3,198万m3；混凝土2,794万m3；钢筋万t；金属结构万t。
2.三峡大坝混凝土的特点2.1混凝土量巨大，施工强度极高。
三峡工程混凝土总量近2800万m3，二期工程施工强度更为突出，1999、2000和2001年三年分别浇筑混凝土458万m3,548万m3和402万m3,连续三年远远超过原苏联古比雪夫电站创造的364万m3的世界纪录。
大体积混凝土施工技术规范
大体积混凝土施工技术规范大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛，如大型基础、大坝、桥墩等。
由于其体积大、水泥水化热释放集中，容易产生温度裂缝等质量问题，因此需要遵循严格的施工技术规范，以确保工程质量和结构安全。
一、原材料选择1、水泥应选用水化热低、凝结时间长的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等。
避免使用早强水泥和高铝水泥。
2、骨料粗骨料宜选用粒径较大、级配良好的碎石或卵石，含泥量不应大于1%。
细骨料宜选用中砂，含泥量不应大于 3%。
3、掺和料粉煤灰、矿渣粉等掺和料能降低水泥用量，减少水化热，改善混凝土的和易性和耐久性。
其掺量应通过试验确定。
4、外加剂减水剂、缓凝剂等外加剂能有效控制混凝土的坍落度和凝结时间，提高混凝土的性能。
但外加剂的品种和掺量应根据工程实际情况经试验确定。
二、配合比设计1、降低水化热在满足混凝土强度和耐久性的前提下，尽量减少水泥用量，增加掺和料的用量，以降低水化热。
2、控制坍落度根据施工条件和泵送要求，合理控制混凝土的坍落度，一般宜为160mm 180mm。
3、优化配合比通过试验确定最佳的水胶比、砂率等参数，使混凝土具有良好的工作性能和力学性能。
三、混凝土搅拌与运输1、搅拌搅拌时间应足够长，确保各种原材料均匀混合。
对于外加剂，应采用后掺法，以保证其效果。
2、运输选择合适的运输车辆，确保混凝土在运输过程中不发生离析、漏浆和坍落度损失过大等现象。
运输时间应尽量缩短，夏季施工时应采取隔热措施，冬季施工时应采取保温措施。
四、混凝土浇筑1、浇筑方案根据结构特点和施工条件，选择分层浇筑、分段浇筑或斜面分层浇筑等方案。
分层厚度不宜超过 500mm，相邻两层混凝土的浇筑间隔时间不应超过混凝土的初凝时间。
2、振捣采用振捣棒振捣时，应快插慢拔，插点均匀，避免漏振和过振。
振捣时间应以混凝土表面不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准。
3、泌水处理在混凝土浇筑过程中，应及时排除泌水，避免混凝土表面产生裂缝。
大体积混凝土防裂措施
大体积混凝土防裂措施在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而，由于其体积较大，水泥水化热释放集中，混凝土内部温度升高较快，容易产生温度裂缝，从而影响混凝土的结构性能和耐久性。
因此，采取有效的防裂措施至关重要。
一、优化混凝土配合比1、选用低水化热水泥水泥在水化过程中会释放出大量的热量，选用低水化热的水泥品种，如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等，可以有效降低混凝土内部的温度升高。
2、减少水泥用量在满足混凝土强度和工作性能的前提下，尽量减少水泥用量。
可以通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料来替代部分水泥，不仅可以降低水泥水化热，还能改善混凝土的和易性和耐久性。
3、控制骨料级配选用级配良好的粗、细骨料，既能减少水泥浆用量，又能提高混凝土的密实度，降低混凝土的收缩。
4、优化水胶比合理控制水胶比，在保证混凝土强度的前提下，尽量减少用水量，降低混凝土的干缩。
二、控制混凝土浇筑温度1、降低原材料温度在混凝土搅拌前，对骨料进行遮阳、洒水降温，对水泥储罐进行喷水降温等措施，降低原材料的温度。
2、冰水搅拌在搅拌混凝土时，采用冰水代替常温水，可以有效降低混凝土的出机温度。
3、选择适宜的浇筑时间尽量避免在高温时段进行混凝土浇筑，宜选择在气温较低的夜间或清晨进行施工。
三、加强施工过程中的温度控制1、分层浇筑大体积混凝土应采用分层浇筑的方法，每层厚度不宜过大，以利于混凝土内部热量的散发。
2、埋设冷却水管在混凝土内部埋设冷却水管，通过循环通水来降低混凝土内部的温度。
冷却水管的布置间距和通水流量应根据混凝土的体积、厚度等因素进行合理设计。
3、保温保湿养护混凝土浇筑完成后，及时进行保温保湿养护。
可以采用覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料，保持混凝土表面湿润，减少混凝土内外温差，防止混凝土表面开裂。
养护时间应根据混凝土的性能和环境条件确定，一般不少于 14 天。
四、设置后浇带在大体积混凝土结构中，合理设置后浇带可以有效地释放混凝土前期的收缩应力，减少裂缝的产生。
42、中低热水泥的生产及性能特点
中低热水泥的生产及性能特点根据GB200-2003国家标准规定，中低热硅酸盐水泥有三个品种，即中热硅酸盐水泥(简称中热水泥)，低热硅酸盐水泥(简称低热水泥)和低热矿渣硅酸盐水泥(简称低热矿渣水泥，水泥中含有粒化高炉矿渣20%～60%)。
由于混凝土的导热率低，水泥水化时放出的热量不易散失，容易使混凝土内部最高温度达60℃以上。
由于混凝土外表面冷却较快，就使混凝土内外温差达几十度。
混凝土外部冷却产生收缩，而内部尚未冷却，就产生内应力，容易产生微裂缝，致使混凝土耐水性降低。
采用低放热量和低放热速率的水泥就可降低大体积混凝土的内部温升。
降低水泥的水化热和放热速率，主要是选择合理的熟料矿物组成、粉磨细度以及掺入适量混合材。
由于C 3A 、C 3S 的水化热和放热速率高于 C 4AF 、C 2S ，故要降低水泥的水化热和放热速率，必须降低熟料中C 3A 和C 3S 的含量，相应提高 C 4AF 和C 2S 的含量。
但是，C 2S 的早期强度很低，所以不宜增加过多，C 3S 含量也不应过少，否则，水泥强度发展过慢。
因此，在设计中热硅酸盐水泥熟料和低热水泥熟料矿物组成时，首先应着重减少C 3A 的含量，相应增加C 4AF 的含量。
按GB 200-2003要求，中热硅酸盐水泥熟料中，C 3S 含量应不超过55%，C 3A 含量应不超过6%，游离氧化钙含量应不超过1.0%；在低热硅酸盐水泥熟料中，C 2S 含量应不小于40%，C 3A 含量应不超过6%，游离氧化钙含量应不超过1.0%；在低热矿渣硅酸盐水泥熟料中，C 3A 含量应不超过8%，游离氧化钙含量应不超过1.2%，MgO 的含量不宜超过5.0%，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则MgO 的含量允许放宽到6.0%。
中热水泥和低热水泥熟料中的碱含量，以Na 20当量(Na 20+0.658K 20)表示不得超过0.6%。
在生产低热矿渣水泥时，允许放宽到1.0%。
硅酸盐水泥标号及应用
硅酸盐水泥标号及应用硅酸盐水泥是一种常见的水泥品种，其主要成分是硅酸盐矿物质，以石灰石、粘土和石膏为主要原料，通过煅烧和磨研加工等工艺制得。
硅酸盐水泥具有胶凝硬化迅速、强度高、耐久性好、耐化学侵蚀等优点，因此广泛应用于建筑、道路、桥梁、港口、隧道、大坝等重要工程中。
硅酸盐水泥根据产品性能和主要用途的不同，可以根据标号进行分类。
常见的硅酸盐水泥标号有32.5、42.5和52.5三个等级。
下面将详细介绍这三个标号及其应用。
1. 32.5硅酸盐水泥32.5硅酸盐水泥是指28天抗压强度达到32.5MPa的硅酸盐水泥。
它的早期强度发展快，后期强度发展缓慢。
适用于一些中小型建筑和非重要构件的施工，例如民居、小型厂房、学校等。
此外，32.5硅酸盐水泥还可以用于制作部分混凝土制品，如砖块、花岗岩、人造大理石等。
2. 42.5硅酸盐水泥42.5硅酸盐水泥是指28天抗压强度达到42.5MPa的硅酸盐水泥。
它的早期强度发展快，后期强度发展较快。
由于其强度高、硬化速度适中，因此被广泛用于各类建筑结构、预应力混凝土构件、水利水电工程、道路和桥梁等大型工程。
此外，42.5硅酸盐水泥还可用于装饰石材、地面硬化剂等。
3. 52.5硅酸盐水泥52.5硅酸盐水泥是指28天抗压强度达到52.5MPa的硅酸盐水泥。
它的早期强度发展快，且后期强度发展非常迅速。
由于其强度高，故而适用于大跨度桥梁、高层建筑、大型工业建筑物等对强度要求较高的工程。
同时，52.5硅酸盐水泥还可用于高耐久水泥制品、高性能混凝土、特殊工程等领域。
总之，硅酸盐水泥是一种常用的水泥品种，根据产品性能和具体用途不同，可以使用不同标号的硅酸盐水泥。
32.5硅酸盐水泥适用于中小型建筑和非重要构件的施工；42.5硅酸盐水泥适用于各类建筑结构、预应力混凝土构件、道路和桥梁等大型工程；52.5硅酸盐水泥适用于对强度要求较高的工程。
因此，在实际施工中应根据具体工程的要求选择合适的硅酸盐水泥标号，以确保工程的质量和持久性。
大体积混凝土论文：大体积混凝土施工技术
大体积混凝土论文：大体积混凝土施工技术一、引言大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛，如大型基础、大坝、桥梁墩台等。
由于其体积大、结构厚、施工条件复杂，施工过程中容易产生温度裂缝等质量问题，因此大体积混凝土施工技术的研究和应用具有重要意义。
二、大体积混凝土的特点大体积混凝土的最显著特点就是体积大。
这使得混凝土在浇筑后内部产生的水化热难以迅速散发，导致混凝土内部温度升高，内外温差增大。
此外，大体积混凝土通常具有较高的强度要求，需要采用高强度等级的水泥和优质的骨料。
由于其结构厚，混凝土在凝结和硬化过程中容易受到收缩、徐变等因素的影响。
三、大体积混凝土施工技术要点（一）原材料的选择1、水泥应优先选用低热水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低水化热。
2、骨料粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子，以减少水泥用量和降低水化热。
细骨料宜采用中砂，其细度模数宜在 26 30 之间。
3、掺合料粉煤灰、矿渣粉等掺合料的掺入可以降低水泥用量，改善混凝土的和易性和耐久性，同时减少水化热。
4、外加剂缓凝剂、减水剂等外加剂的使用可以延长混凝土的凝结时间，减少坍落度损失，提高混凝土的工作性能。
（二）配合比设计大体积混凝土的配合比设计应在满足强度、耐久性等要求的前提下，尽量降低水泥用量和水化热。
通过试配确定合理的水胶比、砂率和外加剂掺量，使混凝土具有良好的工作性能和体积稳定性。
（三）混凝土的浇筑1、浇筑方法根据工程特点和施工条件，可以选择分层浇筑、分段浇筑或整体浇筑等方法。
分层浇筑时，每层厚度不宜超过 500mm，要保证上下层混凝土在初凝前结合良好。
2、浇筑顺序应合理安排浇筑顺序，避免出现施工冷缝。
对于大型基础，一般从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进。
3、振捣在浇筑过程中要进行充分振捣，使混凝土密实，排除内部气泡。
振捣时应避免过振或漏振，以防止混凝土离析。
（四）温度控制1、测温在混凝土内部埋设测温传感器，实时监测混凝土内部温度变化。
低热硅酸盐水泥在大体积混凝土中的应用试验及研究
青 海 水力发 电
低热硅酸盐水泥在大体积 混凝土 中的应用试验及 研究
王保 法 ●周 生 韦灿强
（ 中国 水利 水 电 第 四工 程 局 试 验 中心 青 海 西 宁 ８ ００ ） １ ０ ７
摘
要
低 热硅 酸 盐水 泥具 有早 期 水化 热低 的 特性 ． 因此 在 水 工大 体积 混凝 土 温控 防 裂 方面体
水 泥和 低热 硅酸盐 水 泥强度 和水 化热 对 比试验结 果 见 表 １ 。
于熟 料矿物 之间 。方镁 石水化形成 水镁 石 。 使之 产生
延 缓性 微膨 胀 ，利用 微膨 胀 作用来 补偿 混 凝土 在 内 部 温度 降低 过程 中的体 积收缩 ， 减少微 裂缝 。适 当的 分布均 匀 的方镁 石 膨胀 ，并 不会 导致 水泥 石结 构 的
加佳。
大 体 积 混 凝 土 中采 用 低 热 水 泥 配 比设 计 思 路
外 温差 ， 如何 有效 地 降低混 凝 土水化 热 温升 ， 小 混 减 凝 土 内外温 差 ， 提高 大体 积混 凝 土的抗 裂性 能 ， 少 减
或避 免温 度 裂缝 的产 生 ． 大体 积 混 凝 土施 工 亟 待 是
维普资讯
青 海 水 力 发 电
物 （ ２≥４ ％） Ｃｓ ０ 的含 量 ， 同时 控制熟 料 中 Ｍｇ ｏ含 量 在
用 。另外 ， 低热 硅酸盐 水泥 通过 降低 熟料 中 Ｃｓ Ｃ ３、 和 ＲＯ矿物含 量 ，使 浇灌 的混 凝土 具有更 低 的水化 ，
３ ～ ． 熟料 中 Ｍｇ ． ５Ｏ ５ ％， ｏ经 １０ ￣左右 温度煅烧 ， 分 ４ ０Ｃ 部 固溶 于各 熟料 矿 物 中 ，其余 以方镁 石 晶体形 式存 在
低热硅酸盐水泥
低热硅酸盐水泥定义以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。
简称低热水泥，又称高贝利特水泥。
代号为P·LH。
特性低热硅酸盐水泥是一种以硅酸二钙为主导矿物，铝酸三钙含量较低的水泥。
生产该品种水泥具有耗能低、有害气体排放少、生产成本低的特点。
经大量研究和实验证实，该品种水泥具有良好的工作性、低水化热、高后期强度、高耐久性、高耐侵蚀性等通用硅酸盐水泥无可比拟的优点。
低热硅酸盐水泥的水化热低，3d、7d水化热比中热水泥低15%-20%，而且水化放热平缓，峰值温度低。
其早期强度较低，但后期强度增进率大，28d强度相当于与硅酸盐水泥相当，3-6个月龄期强度高于硅酸盐水泥10-20Mp。
实现了水泥性能的低热高强。
孰料组成硅酸二钙的含量应不小于40%,铝酸三钙的含量应不超过6%,游离氧化钙的含量应不超过1.0%。
强度等级低热硅酸盐水泥强度等级为42.5。
2生产技术要求1.氧化镁氧化镁的含量不宜大于5.0%。
如果水泥经压蒸安定性试验合格，则低热水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。
2.碱含量碱含量应不超过0.60%3.三氧化硫三氧化硫的含量应不大于3.5%。
4.烧失量烧失量应不大于3.0%。
5.比表面积比表面积应不低于250m/kg。
6.凝结时间初凝应不早于60 min，终凝应不迟于12h。
7.水泥的等级与各龄期强度（单位为兆帕）强度抗压强度抗折强度等级3d 7d 28d 3d 7d 28d低热水泥42.5 - 13.0 42.5 - 3.5 6.58.水化热（单位为千焦每千克）强度等级3d 7d低热水泥42. 5 230 2603应用低热水泥特别适合水工大体积混凝土、高强高性能混凝土工程应用。
经过在首都机场路面、成乐高速公路、北京五环路标桥以及混凝土制品等工程上应用，取得了良好的效果。
在开发应用研究中还利用三峡工程所采用的粗细骨料、粉煤灰等原材料做了大量混凝土实验。
大体积混凝土的温度控制与防裂
大体积混凝土的温度控制与防裂发布时间：2022-08-02T03:18:03.327Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷6期作者：张波[导读] 混凝土坝体施工工程混凝土用量大，为了明确混凝土温度控制的技术标准、控制方法及其实现途径，应首先弄清混凝土的温度变化过程及与温度变化密切相关的裂缝问题，其次是大体积混凝土温度控制的标准，最后是大体积混凝土的温度控制措施。
张波天津市管道工程集团有限公司管道技术开发分公司天津市南开区 300381摘要：混凝土坝体施工工程混凝土用量大，为了明确混凝土温度控制的技术标准、控制方法及其实现途径，应首先弄清混凝土的温度变化过程及与温度变化密切相关的裂缝问题，其次是大体积混凝土温度控制的标准，最后是大体积混凝土的温度控制措施。
关键词：大体积混凝土、温度变化、应力、应变、裂缝1混凝土的温度变化过程及其裂缝特性：1.1混凝土的温度变化过程：混凝土凝固过程中，由于水泥水化，释放大量水化热，使混凝土内部温度上升。
对尺寸小的结构，散热较快，温升不高，不致引起严重后果；但对大体积混凝土，最小尺寸也常在3～5m以上，而混凝土导热性能随热传导距离呈线性衰减，大部分水化热将积蓄在浇筑块内，使块内温度升达30～50℃，甚至更高。
由于内外温差的存在，随着时间的推移，坝内温度逐渐下降而趋于稳定，与多年平均气温接近。
大体积混凝土的温度变化过程，可分为如图1-1所示的三个阶段，即温升期、冷却期(或降温期)和稳定期。
显然，混凝土内的最高温度Tmax等于混凝土浇筑入仓温度 Tp与水化热温升值 Tr之和。
由 Tp到Tmax是温升期，由Tmax到稳定温度Tf是降温期，之后混凝土体内温度围绕稳定温度随外界气温略有起伏。
Tmax与Tf之差称混凝土体的最大温差，记为ΔT。
图1-1大体积混凝土的温度变化过程线很明显，要确定Tmax，须先根据水泥品种和用量，确定水泥水化热引起的温升Tr，同时还须确定混凝土的入仓温度 Tp。
低热硅酸盐水泥对大坝混凝土性能的影响分析
低热硅酸盐水泥对大坝混凝土性能的影响分析摘要：针对目前低热硅酸盐水泥应用于大坝混凝土性能控制的普及度不高问题，本文进行了低、中热硅酸盐水泥对大坝混凝土性能影响的对比试验，并对试验结果进行分析。
结果表明，低热硅酸盐水泥，不仅具备比中热水泥材料性能效果较强的特性，还能以低污染状态，来实现工程建设的节能减排目标。
关键词：低热硅酸盐水泥；大坝混凝土性能；对比试验引言大坝工程作为保护所处地区进行现代化经济建设水平的重要基础设施，其建设使用过程混凝土结构性能易受周边环境的影响，而出现不同程度的裂缝、渗漏以及耐久性差等问题。
低热硅酸盐水泥作为后期强度增长率大、低水化热以及耐久性好的施工材料，当其作用于大坝的混凝土结构，将满足设计要求的强度、抗裂以及抗渗等性能目标。
基于当前工程建设未充分认识到该水泥施工材料的作用效果，这里我们通过使用频率与使用量较大的中热硅酸盐水泥进行对比试验，来明确低热硅酸盐水泥的优势。
这样一来，我们就能在了解其施工使用性能效果的基础上，加大将其作用于大坝工程混凝土结构的力度，从而使工程项目达到建设使用的可持续性目标与耐久性目标。
1.研究低热硅酸盐水泥对大坝混凝土性能影响的现实意义在大坝混凝土建设过程中，温度控制与防裂是提高工程施工质量的重要措施手段，而低热硅酸盐水泥材料，是控制坝体结构水化温度上升以及减少温度变化最为突出的选择。
通过试验我们得出，低水化热硅酸盐具有后期强度增长率大、低水化热以及耐久性好等特点，可用于大坝混凝土因温度应力而出现开裂问题控制。
低热硅酸盐水泥的主晶相为C2S，由于其熟料的煅烧温度较低，因此，对环境造成的污染较少，是一种低热高能的节能环保型水泥。
但在其实际应用中，低热硅酸盐水泥的用量却远少于中热硅酸盐水泥。
为实现当前现代化经济建设的可持续性目标，我们通过对比中热硅酸盐水泥与低热硅酸盐水泥分别对大坝混凝土结构强度、抗裂能力以及抗渗能力等因素的影响情况，从而实现提高大坝工程施工建设的应用后者的普及度。
探析混凝土面板堆石坝趾板施工的技术要点
探析混凝土面板堆石坝趾板施工的技术要点混凝土面板堆石坝的趾板是连接地基防渗体与面板的硷板，是大坝防渗体系的重要组成部分，趾板混凝土质量直接关系到今后大坝的安全，因此在施工过程中必须确保趾板混凝土的施工质量。
本文简述了混凝土面板堆石坝趾板施工的材料，对混凝土面板堆石坝趾板施工的技术要点进行了探讨分析。
标签：混凝土面板；堆石坝；趾板施工；材料；技术要点1、混凝土面板堆石坝趾板施工的材料混凝土趾板是大坝防渗体系中最重要的组成部分之一。
其材料主要有：（1）水泥：选用低热42.5普通硅酸盐水泥，水泥由业主提供。
（2）骨料：使用人工砂石骨料，细骨料（砂）的细度模数在2.4-2.8范围内。
砂料质地坚硬、清洁、级配良好。
（3）粉煤灰：为降低水泥水化热，减少水泥用量，增加和易性，有效抑制砂石料的碱活性反应，适当掺和10%-20%的粉煤灰、粉煤灰使用招标人提供的II级灰，掺量通过试验确定。
（4）外加剂：根据混凝土的性能要求，结合配合比的选择，通过试验确定外加剂的品种和掺量，如减水剂、引气剂、缓凝剂、泵送剂等，并满足低碱要求。
（5）水：拌和用水采用经过处理的河水。
2、混凝土面板堆石坝趾板施工的技术要点2.1 混凝土面板堆石坝趾板施工中的止水铜片制作安装。
（1）止水铜片的制作。
周边缝止水铜片采用止水成型机轧制，利用铜片卷材在现场制作成型、根据趾板单仓止水长度及止水的抗弯能力，确定铜片轧制长度，一般控制在5m为宜。
经轧制成型后，应放置在设有垫板的木枋上，叠片不超过3片，派专人看管，防止踩压和污染，立模前由人工搬运至安装部位。
（2）异形止水接头制作。
止水铜片异形接头在专业厂家制作或在现场由专业焊工根据止水异型接头大样图进行焊接。
①测量放线。
利用全站仪放出趾板“X”线、外边线、顶面线、分仓线、基础锚筋孔孔位等，并用红油漆作出标记。
②趾板基础验收。
趾板基础按设计开挖，设计宽度及超欠挖符合要求，尤其要着重检查“X”线的位置是否正确，转点的座标高程与设计是否相符，断层、破碎带地质勘探孔等是否已按设计要求处理。
大坝混凝土施工方法
大坝混凝土施工方法1.1混凝土材料1.1.1水泥水泥品种：主体工程和重要结构部位主要采用强度等级为42.5的中热水泥，水泥中碱含量应不超过0.6％，其它工程部位可采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
水泥品质应满足《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200－2003）、《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）中的要求。
到货的水泥按不同品种、标号、出厂批号、袋装或散装等，分别贮放在专用的仓库或储罐中，防止因贮存不当引起水泥变质。
袋装水泥的储运时间不超过3个月，散装水泥不超过6个月，散装水泥运至工地的入罐温度不高于65℃。
1.1.2粉煤灰（1）本标段工程采用Ⅰ级粉煤灰，粉煤灰主要品质应满足表16-3的要求。
（2）驻厂发货合格证：在混凝土浇筑前28天向监理工程师提出拟采用的粉煤灰的主要品质检验报告。
另外，对每一批使用的粉煤灰，承包人均应提交合格证书，证明该批粉煤灰满足要求。
合格证上应注明送至拌和楼贮存罐的日期、数量。
对运到搅拌楼的每批200t粉煤灰及料源改变时，向监理工程师提交相应的粉煤灰物理化学特性试验资料。
粉煤灰的运输和储存，严禁与水泥等其它粉状材料混装，以避免交叉污染。
表16-3 粉煤灰主要品质要求砂石骨料由左岸砂石骨料系统提供，其成品料应满足招标文件的要求，本标负责运输过程中及拌和系统料仓成品料的保管、保护。
（1）不同粒径的骨料分别堆存，严禁相互混杂和混入泥土；装卸时，粒径大于40mm的粗骨料的净自由落差不大于3m，避免造成骨料的严重破碎。
（2）细骨料的要求：1）含水量：上搅拌楼的细骨料含水量均衡，并小于6%，净料中多余的水分采取足够的堆存脱水时间等措施来解决；2）砂的其它质量技术要求符合DL/T5144―2001的有关规定；3）在验收砂料作为混凝土细骨料之前，至少连续作4～5组质量、含水量及级配的测定。
（3）粗骨料的要求：1）粗骨料的最大粒径，不超过钢筋最小净间距的2/3及构件断面最小边长的1/4，素混凝土板厚的1/2，对少筋或无筋结构，选用较大的粗骨料粒径。
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科学技术创新2019.29
低热硅酸盐水泥在大坝混凝土中的应用
兰宇赵可欣熊鑫
（三峡大学水利与环境学院，
湖北宜昌443002）1概述
大坝混凝土的温控防裂问题一直是坝工建设中的研究重
点。
由于坝体混凝土具有水化温度高、
散热差的特点，极易产生较大的内外温差，诱发结构表面或贯穿裂缝。
为防止大坝混凝
土产生温度裂缝，在施工过程中，
主要采用骨料预冷、预埋冷却水管以及降低原材料水化热等方式来限制混凝土最高温度，
进而控制混凝土内外温差达到温控防裂的目的。
水泥水化产生的热量是混凝土温度升高的根源，是引起混凝土温度裂缝的重要
因素，采用性能优异的水泥材料，
降低水泥水化热是减小大坝混凝土温度裂缝最有效的措施。
因此，研究满足坝工建设的低热水泥成为了国内外工程界关注的热点。
随着我国解决了贝利特
矿物的稳定与活化关键技术后，
学者们展开了适用于坝工建设的低热硅酸盐水泥的研发、生产、
施工方法等方面的研究工作。
本文结合已有试验研究的成果和实际工程实践，
分析低热硅酸盐水泥的性能特征，为低热硅酸盐水泥的推广提供依据。
2低热硅酸盐水泥的性能及其温控特征2.1低热硅酸盐水泥简介
低热硅酸盐水泥是中国建筑材料科学研究总院于20世纪
90年代研发的一种新型硅酸盐水泥。
低热硅酸盐水泥与传统的中热及普热水泥的主要区别在于硅酸三钙(C3S)含量低，
而硅酸二钙(C2S)含量高[1]。
在生产过程中具有能耗低、
有害气体排放少、生产成本低的特点。
应用于大坝混凝土中，
不仅具有早期放热速率慢、水化热总量低、早期强度低但后期强度增长明显的技
术优势，还具有抗干缩、抗侵蚀、
抗冲耐磨的性能优势。
目前我国已先后在三峡工程三期纵向围堰、溪洛渡右岸泄洪洞、向家坝消力池和白鹤滩导流洞等工程部位对低热硅酸盐水泥进行了试验研究，取得了良好的应用效果。
2.2中低热水泥混凝土早期温度发展过程对比分析
相对普通硅酸盐水泥混凝土，低热硅酸盐水泥混凝土具有水
化速率慢，水化总量低的特点，在研究混凝土热学性能时，
可通过水化系数反映水化速率的快慢，最终绝热温升反映水化放热总量
的大小，对于双曲线形式的绝热温升模型[3]
，水化系
数n 越大，其水化速率越快，最终绝热温升越大，其水化放热
总量越大。
为比较不同混凝土早期温度变化特征，
本文通过有限元仿真计算不同混凝土的温度发展过程。
混凝土浇筑仓尺寸为50m ×25m ×3m ，浇筑温度为12℃，内部预埋φ32mmHDPE 冷却水管，水管间距为1.5m ×1.5m ，浇筑
完成后即开始通水冷却，冷却水温为10℃，通水流量20L/min
假定外界
环境气温恒定为20℃。
中低热水泥混凝土热学参数参考文献[3-4]，如表1所示，其他材料参数相同。
采用等效热传导法
模拟水管的冷却效果，
采用有限元软件ANSYS 建立浇筑仓的网格模型，如图1所示。
分别计算中热硅酸盐水泥混凝土的最高温
度和最高温度出现的龄期，计算时长为10天，步长为0.5天/步。
为进一步研究低热硅酸盐水泥水化系数n 对混凝土温度发
展过程的影响，固定最终绝热温升不变，
增加n=2.75和n=4.75的计算方案，四种计算方案的温度过程曲线如图2所示，
温度特征值如表2所示。
表1低热混凝土和中热混凝土热学参数取值
图1网格划分图
图2温升过程对比图摘要：针对大坝混凝土在浇筑过程中产生的温度效应易导致混凝土浇筑后产生表面或贯穿性裂缝的问题，从低热硅酸盐水泥材料性能出发，结合已有试验研究的成果和实际工程实践数据，
分析低热硅酸盐水泥的性能特征，为低热硅酸盐水泥的推广提供依据。
关键词：大坝混凝土；温控防裂；低热硅酸盐水泥；
材料性能中图分类号:TV431文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)29-0132-02
（转下页）
132--
2019.29科学技术创新表2绝热温升的计算结果
从图2和表2可以看出，对比计算方案2和4，在相同条件下，中热混凝土最高温度要高于低热混凝土约2℃，最高温度发生时间要早1.5天，说明低热混凝土的最高温度控制成本要低于中热混凝土，加之低热混凝土发热缓慢，其最高温度控制难
度也要低于中热混凝土。
对比计算方案1~3，在相同条件下，水化系数越大，最高温度越低，最高温度发生时间越晚。
可见，
通过优化水泥材料的发热过程，减缓水化发热速率，
对于水工混凝土的温控防裂是非常有利的。
3结论与展望
低热硅酸盐水泥在以往工程中的应用是成功的。
同时，在上述仿真计算的结果中也进一步证明了低热硅酸盐水泥相较中热硅酸盐水泥而言，初期放热相对较为缓慢，最高温度明显偏低，且随着水化热上升速率n 的增加，温度达到峰值的时间更晚，具有人工温控成本低、最高温度易于控制的特点。
低热硅酸
盐水泥作为一种极具优势的胶凝材料，
在未来的其他大坝工程实体中的应用也将会越来越多。
参考文献
[1]殷海波,王述银,蒋科,等.白鹤滩导流洞工程中低热硅酸盐水
泥的应用研究[J].混凝土,2017(12):71-74.
[2]樊启祥,李文伟,李新宇.低热硅酸盐水泥大坝混凝土施工关键技术研究[J].水利发电学报,2017,36(4):11-17.[3]江凯,黄耀英,周宜红,等.基于光纤测温的大体积混凝土热学参数反演分析[J].人民长江,2012,43(2):50-53，69.
[4]田开平,郑晓辉,黄耀英,等.基于光纤传感技术的低热水泥混凝土温度检测及热学参数反演[J].水利发电,2014,40(4):50-53.计算方案 种类 水化系数/n 最高温度/℃ 最高温度出现龄期/d
1 2.75 23.06 6.0
2 3.75 22.72 7.0
3 低热混凝土 4.75 22.36 8.0
4 中热混凝土 ─ 24.67 5.5
秸秆灰在混凝土中的应用进展研究
龙万鹏袁远
（西京学院，
陕西西安710100）1概述
作为世界第四大能源的农作物秸秆，其占据了世界能源总消费量的14%。
近年来，随着全球能源危机和环境问题的日益突出，利用生物质进行燃烧发电已经成为世界各国发展“低碳经济”的重要途径之一[1]，但如何处理发电后的生物质灰是目前急需解决的问题。
与此同时“十三五”建筑节能专项规划提出城镇
新建建筑全面执行不低于65%的建筑节能标准，
将生物质灰资源用于保温节能材料已成为目前研究的热点问题之一[2]。
2国内外研究现状
秸秆灰在混凝土中的应用涵盖秸秆灰的制取、秸秆灰混凝
土的制备技术、秸秆灰混凝土的物理及力学性能、
秸秆灰混凝土的热物理特性等方面。
2.1秸秆灰的制取及物理化学特性研究
现有研究仍主要集中在秸秆灰的无机非金属含量与成分测试以及灰本身的燃烧特性等方面，而在其他领域研究较少。
研究表明[3]，秸秆灰中除含有Si 、Ca 、Na 、K 、Mg 、P 等无机矿物质元素外，同时也含有多种微量元素Cu 、Fe 、Zn 、Mn 、Ni 、Cr 、Al 、Ti 和一定量的有害元素Cd 、Pb 、As 、Hg 等；其表面普遍存在形貌各
异的不规则粒子，以褐色、灰白色、
灰褐色、黄色为主，具有质轻细小，疏松多孔的特点。
鉴于秸秆中无机组分是秸秆灰分的主要物质来源,其灰中的K 、Na 、S 等碱金属元素对热转化利用过程有一定催化作用；同时，这些碱金属成分在混凝土内部易发碱
骨料反应，从而影响混凝土的性能及应用。
此外，
碱金属成分又易积灰、结渣、
腐蚀设备,导致燃烧设备的维护难度及成本上升[4]。
因此，研究不同的秸秆灰中无机矿物分布特征及其灰的物理化学特性就尤为关键。
摘要：从秸秆灰的角度出发，综合研究了秸秆灰在混凝土中的应用进展，
同时对秸秆灰在混凝土中的应用前景进行了分析。
在对秸秆灰分的制备与成分综合分析的基础上，着重介绍了秸秆灰在混凝土中的应用原理以及对混凝土力学性能、
耐久性能、热物理等性能的影响。
最后，对秸秆灰将来在实际工程中的应用前景进行了分析与展望。
关键词：秸秆灰；灰分制备；应用原理；
混凝土性能；应用进展中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)29-0133-02（转下页）
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