Crack control of mass concrete with blast-furnace slag cement by reduction of heat of hydration and autogenous shrinkage

降低水化热和自收缩控制高炉矿渣水泥大体积混凝土裂缝

基本信息

批准号：
18560453
负责人：
宮澤伸吾
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Ashikaga Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

高炉セメントB種を用いたコンクリートの自己収縮ひずみは,普通ポルトランドセメントを用いた場合と比べて大きく,高温履歴を受けると初期材齢における自己収縮の進行速度が大きくなり,終極値も大きくなることを実験により明らかにした。自己収縮の終極値および進行速度を最高温度の関数として定式化し,温度履歴の影響を考慮した実用的な高炉セメントコンクリートの自己収縮ひずみの予測式を提案した。提案した自己収縮ひずみの予測式は,日本コンクリート工学協会「マスコンクリートのひび割れ制御指針2008」の設計用値として採用された。低発熱・収縮抑制型高炉セメントを用いた場合,温度上昇過程において,自己膨張に起因する圧縮応力が導入されることが認められ,一般の高炉セメントB種および普通ポルトランドセメントを用いた場合と比べて引張応力-強度比が小さくなり,温度ひび割れ低減効果が認められた。これにより,高炉セメントの比表面積,三酸化硫黄(SO_3)量および高炉スラグ混入率を調整することにより,マスコンクリートの温度ひび割れ抵抗性は著しく向上することが明らかとなった。フルサイズ骨材を用いたダムコンクリートについて,自己収縮および断熱温度上昇量を把握するとともに,拡張レヤー工法(ELCM)により施工される重力式ダムについて3次元FEM温度応力解析を行った。その結果,高炉セメントを用いた場合は,外部コンクリートや着岩コンクリートにおいては大きな自己収縮が生じ,これに起因して発生する引張応力がひび割れの発生原因になりうることが明らかとなった。さらに,セメントの種類によりダムコンクリートの自己収縮は著しく異なり,セメントの種類の選定によりダムコンクリートのひび割れ抵抗の向上を図れる可能性があることを指摘した。

使用爆炸炉水泥B的混凝土自我冲突应变大于常规波特兰水泥的自我缩短菌株，实验表明，当收到高温历史，最初年龄时的自我冲突的进展速率增加时，最终值也会增加。提出了自我冲突的最终值和进展速率作为最高温度的函数，并考虑了温度病史的影响，提出了预测爆炸炉水泥混凝土中自我冲突菌株的实用公式。采用了预测自我冲突应变的提议的公式作为日本混凝土工程协会的裂纹控制指南2008的设计价值。当使用低热/收缩抑制爆炸性爆炸性爆炸炉水泥时，可以观察到，在温度升高过程中引入了自我过度的压缩应力，并且在温度升高过程中引入了自我过度的压力，并且在温度升高过程中是较小的量燃烧量，并且量膨胀量较小。观察到降低温度破裂。已经显示，通过调节特定表面积，三氧化硫（SO_3）含量和爆炸炉炉渣混合速率，可以显着提高质量混凝土的温度裂纹抗性。对于使用全尺寸聚集体的大坝混凝土，我们掌握了自我冲突的量和绝缘温度的升高，并在通过膨胀层方法（ELCM）构建的重力大坝上进行了3D FEM温度应力分析。结果，已经揭示了当使用爆炸炉水泥时，在外部混凝土和岩石涂层混凝土中发生了大型自动锻炼，而所得的拉伸应力可能是裂缝的原因。此外，有指出的是，大坝混凝土的自我冲突取决于水泥的类型，并且选择水泥类型可以提高大坝混凝土的裂纹抗性。