吴修练

(巴州天宝水利工程设计有限公司，新疆 库尔勒 841000)

1 研究背景

混凝土作为重要的现代建筑材料，凭借其强度高、耐久性好等诸多优势，在各种水利工程建设中获得了广泛的应用[1]。进入新世纪以来，我国的水利事业获得了长足的发展，这也对大体积混凝土结构建设技术提出了更高的要求。在大体积水工混凝土结构施工建设过程中，内部水化热大、收缩比例大的问题日渐突出，成为影响水工结构安全稳定性的重要因素[2]。水泥作为混凝土的主要胶凝材料，在水化反应过程中会产生大量的热量，由于水工混凝土结构往往体积较大，内部的水化热不易散失，进而导致其内部温度的大幅增长，并成为混凝土结构开裂的主要原因[3]。相关研究表明，在水工大体积混凝土施工过程中，外部荷载导致的开裂仅占20%左右，温度变化和材料收缩开裂大约占80%。因此，展开大体积水工混凝土热学性能对工程建设过程中的温控防裂具有十分重要的意义和作用。

为了减少混凝土的水泥水化热，经常会在混凝土中掺入一定量的掺合料，其中最常用的的是粉煤灰。在水工混凝土结构施工过程中，利用粉煤灰替代部分水泥，不仅可以降低水化热，还可以减缓其放热速率，延长放热时间，造成最高温度延后[4]。因此，粉煤灰混凝土的发热特点和温度变化与常态混凝土存在较大的差异。另一方面，受到结构尺寸的影响，大体积混凝土绝热温升室内试验并不方便，而数值模拟研究可以在该领域发挥其优势和特长。……