随着经济的发展,大体积混凝土在现代建筑工程中的应用越来越广泛,与此同时,大体积混凝土温度裂缝控制研究也成为大体积混凝土施工过程中的热点和难点。 本文从热传导方程出发,通过变分原理,得到非稳态温度场在定解条件下的泛函,在空间区域内采用有限单元法,在时间区域内采用有限差分法求解非稳态温度场,得到大体积混凝土在不同时刻的温度场。其次,从广义胡克定理出发求解大体积混凝土水化温度应力,并将大体积混凝土在硬化过程中的收缩变形和由于地基刚度有限性引起的应变换算为当量温差,在考虑了徐变影响后求得大体积混凝土综合温度应力。最后,运用Matlab编写了温度场和应力求解程序。 在上述理论指导下,针对现代高性能混凝土配制过程中掺入掺合料及各种外加剂的特点,通过水化热试验,系统地研究了单掺和复掺粉煤灰、膨胀剂和减水剂后水泥水化放热特征,详细分析了单掺和复掺粉煤灰、膨胀剂和减水剂对水泥水化温升、水化放热曲线和水化放热速率的影响。对所得水化放热曲线应用指数函数和双曲函数进行拟合,得到不同配合比水泥的水化放热系数。 通过实际工程温度测试结果与理论计算结果进行对比,表明在实际工程中,根据不同配比,合理确定水化放热系数,对正确应用理论温度应力计算程序具有一定的影响。