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上篇 新拌水工混凝土施工成型新技术与方法3

第1章 绪论3

1.1 引言3

1.2 水工混凝土质量缺陷5

1.2.1 裂缝5

1.2.2 蜂窝麻面6

1.2.3 错台漏浆挂帘7

1.2.4 孔洞气泡7

1.2.5 冷缝夹层7

1.3 水工混凝土施工8

1.3.1 水工混凝土施工技术与管理现状8

1.3.2 高质量施工和控制10

第2章 新拌混凝土流变性智能化测试应用技术16

2.1 新拌混凝土特性16

2.1.1 新拌混凝土工作性16

2.1.2 工作性表征方法17

2.1.3 新拌混凝土流变性18

2.1.4 流变性测试18

2.1.5 新拌混凝土触变性19

2.2 在线智能化流变参数测试20

2.2.1 普通流变仪测试缺陷20

2.2.2 流变性影响因素21

2.2.3 在线流变仪工作原理21

2.2.4 测试方法23

2.2.5 测试分析25

2.3 流变参数影响因素及预测方法29

2.3.1 流变参数影响因素29

2.3.2 基于BP神经网络的流变参数预测36

2.4 流变参数反馈控制应用实例38

2.4.1 现场流变参数测试方法39

2.4.2 坍落度、流变参数与用水量关系39

2.4.3 施工现场工作性反馈44

2.4.4 现场测试反馈46

第3章 新拌水工混凝土浇筑振捣可视化技术49

3.1 引言49

3.2 基于GNSS振捣轨迹定位技术50

3.2.1 GPS高精度实时定位50

3.2.2 GNSS多系统组合实时跟踪定位技术51

3.2.3 振捣实时可视化系统52

3.3 系统现场操作58

3.3.1 系统现场操作流程58

3.3.2 可视化振捣技术的若干问题解决方案58

3.4 可视化振捣技术应用61

3.4.1 系统功能验证61

3.4.2 工程应用例63

3.5 效果评价63

第4章 水工混凝土拌合物力学性能65

4.1 引言65

4.2 新拌混凝土施工流变力学65

4.2.1 研究现状65

4.2.2 流变参数66

4.3 渗透泌水性能67

4.3.1 泌水渗透性概念解析67

4.3.2 泌水渗透计算方法构建68

4.4 体积变形模量74

4.4.1 拌合物变形模量74

4.4.2 拌合物弹性模量75

4.4.3 等效体积变形模量79

4.5 侧限条件下混凝土拌合物体积压缩系数79

4.5.1 侧限条件下混凝土拌合物体积压缩系数定义79

4.5.2 体积压缩系数测试方法80

4.5.3 体积压缩系数力学意义85

第5章 水工混凝土高质量成型模板技术87

5.1 引言87

5.1.1 水工混凝土成型模板问题87

5.1.2 模板工艺改进对策88

5.2 透水模板工艺技术88

5.2.1 透水模板布工作机理88

5.2.2 应用背景89

5.3 透水模板布性能参数90

5.3.1 几何性能参数90

5.3.2 物理性能参数99

5.3.3 时变渗透系数100

5.4 透水模板条件下混凝土振捣排渗理论模型103

5.4.1 模型方程103

5.4.2 孔水压消散微分方程解析解107

5.4.3 分析实例109

5.5 透水模板成型混凝土性能分析113

5.5.1 表观性能113

5.5.2 耐久性114

5.6 透水模板工艺流程与应用118

5.6.1 模板布选择118

5.6.2 透水模板布施工工艺要点118

5.6.3 部分应用实例说明120

参考文献121

下篇 水工混凝土的温控防裂方法研究与应用131

第6章 水工混凝土结构裂缝成因与防裂方法131

6.1 混凝土坝的裂缝成因131

6.1.1 内外温差132

6.1.2 上下层温差133

6.1.3 基础温差134

6.1.4 水管管壁内外温差135

6.1.5 内外约束135

6.1.6 其他因素136

6.1.7 运行期的裂缝成因136

6.2 混凝土坝防裂方法137

6.2.1 原材料137

6.2.2 施工质量138

6.2.3 分缝分块138

6.2.4 施工程序和施工进度139

6.2.5 浇筑温度139

6.2.6 通水冷却141

6.2.7 表面保温及养护142

6.3 水工薄壁结构温度裂缝成因143

6.4 水工薄壁结构混凝土防裂方法144

第7章 温控措施实施案例中的常见问题及改进146

7.1 浇筑温度控制中的常见问题及改进146

7.1.1 混凝土拌和过程146

7.1.2 混凝土运输过程146

7.1.3 浇筑过程147

7.1.4 浇筑温度控制措施改进147

7.2 通水冷却的常见问题及改进148

7.2.1 人工制冷水系统148

7.2.2 冷却水管铺设148

7.2.3 冷却水149

7.2.4 施工钻孔的影响149

7.2.5 通水冷却措施改进149

7.3 表面保温的常见问题及改进150

7.3.1 立面保温150

7.3.2 仓面保温151

7.3.3 表面保温改进151

7.4 保湿和流水养护的常见问题及改进152

7.5 测温设备埋设和温度测量的常见问题及改进152

7.6 其他温控措施的改进153

7.6.1 原材料153

7.6.2 浇筑进度154

7.6.3 施工前期准备和施工管理154

第8章 混凝土的热学和力学计算参数156

8.1 混凝土热学性能基本参数156

8.1.1 导热系数156

8.1.2 导温系数156

8.1.3 比热156

8.1.4 绝热温升157

8.2 混凝土力学性能基本参数159

8.2.1 混凝土强度159

8.2.2 弹性模量160

8.2.3 徐变度161

8.2.4 干缩变形性能161

8.2.5 自生体积变形性能162

8.2.6 温度变形性能162

第9章 混凝土热学参数的反演方法和试验案例164

9.1 系统辨识和参数辨识165

9.2 参数辨识的若干要素166

9.3 参数辨识的方法167

9.4 混凝土温度场反问题的有限元解法167

9.5 三种典型反演算法的比较分析168

9.5.1 算例1168

9.5.2 算例2171

9.5.3 算例3174

9.5.4 算例4176

9.6 参数反演的模型试验179

9.6.1 立方体混凝土的非绝热温升试验179

9.6.2 有不同覆盖物的长方体混凝土非绝热温升试验一181

9.6.3 有不同覆盖物的长方体混凝土非绝热温升试验二183

9.6.4 风速影响的长方体混凝土的非绝热温升试验184

9.6.5 含铁质冷却水管的长方体混凝土非绝热温升试验186

9.6.6 含塑料冷却水管的长方体混凝土非绝热温升试验188

第10章 混凝土温度场和应力场仿真计算方法191

10.1 混凝土非稳定温度场的基本理论191

10.1.1 热传导方程191

10.1.2 初值和边界条件193

10.2 混凝土应力场的基本理论和计算方法204

10.2.1 物理方程204

10.2.2 应力场计算的有限元方法206

10.3 水管冷却混凝土温度场的离散迭代计算方法207

10.3.1 水管冷却空间温度场207

10.3.2 沿程水温增量的计算207

10.3.3 水管冷却混凝土温度场的迭代求解209

10.3.4 冷却水管离散模型的优缺点209

10.3.5 水管冷却效果分析211

第11章 工程仿真计算案例218

11.1 上犹江重力坝裂缝成因研究218

11.1.1 工程概况和研究背景218

11.1.2 设计复核219

11.1.3 施工和运行过程仿真计算219

11.1.4 计算分析结论和建议229

11.2 刘家道口水闸工程施工期温控防裂研究234

11.2.1 工程概况和计算条件234

11.2.2 反演模型及水管、测点布置236

11.2.3 反演计算结果分析238

11.2.4 反馈模型及水管、特征点布置241

11.2.5 反馈计算结论和建议241

11.3 锦屏一级拱坝施工和运行全过程仿真244

11.3.1 工程概况和计算模型244

11.3.2 计算条件245

11.3.3 计算结论和建议247

参考文献252