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作者:刘仲洋;陈宝铭;黄轶淼;顾宇森;王平;宋金哥;潘雨洁;
单位:河北建筑工程学院土木工程学院;河北工业大学土木与交通学院;河北省土木工程诊断,改造与抗灾重点实验室;
摘要:温度是影响负温环境下自限温加热电缆内置电养护(SHC-IEC)混凝土硬化的关键,而保温措施既是温度屏障也是能量管理器。本文利用ANSYS和AutoCAD建立了考虑随机多面体骨料的混凝土三维细观有限元模型,分析了保温措施对负温环境SHC-IEC混凝土温度-时间特性的影响,并进行了试验验证。此外,基于成熟度理论优化了SHC-IEC的保温配置和养护时间设计方案。结果表明,三维细观有限元模型具有良好的精确度,有限元模拟温度结果与试验测试结果仅偏差0.83℃。保温层厚度与保温材料的导热系数显著影响负温环境下SHC-IEC混凝土试件的最高温度和温度场的均匀性。当保温层厚度超过50 mm或保温材料导热系数小于0.05 W/(m·℃)时,温度提升的效率逐渐下降。采用成熟度理论,以28 d标准养护的30%和50%抗压强度值为基准,保温材料导热系数为0.032~0.149 W/(m·℃)时,对应最短加热时长为13.089~15.605 h;保温层厚度为13~380 mm时,对应最短加热时长为21.400~25.775 h。
关键词:混凝土;;负温环境;;自限温加热电缆内置电养护;;三维细观有限元模型;;温度场