超低温混凝土降温回温曲线的试验研究

资料大小：230KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-07

资料介绍

超低温混凝土降温回温曲线的试验研究
谢剑，王传星，李会杰
(1．天津大学建筑工程学院．天津300072； 2．天津市土木工程结构及新材料重点实验室．天津300072)
【摘要】介绍了混凝土超低温性能的降温装置超低温冰箱和超低温加载箱的构造及性能，利用该设备进
行了混凝土试块降温、回温曲线的相关试验。试验证明：使用该设备完全可以完成对超低温混凝土的降温工作
(可降温至一180~C)；混凝土的降温速度随试块体积的增大和内外温差的减小而逐渐降低。
【关键词】超低温；混凝土；降温试验
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864i2olo)o3—0001—03
EⅪ 】】、皿 IAI，】_【】DlY ON THE CURVE OF THE ．I1 PERATI瓜E R口)IJ( l0N
AND C0 匝=IIACK IN CONCRETE
XIE Jian 一， WANG Chuan—xingI， U Hui—jie
(1．School of Civil Engineefing，Ti觚jin University，Ti柚jin 300072，China；
2．Ti in Key I_abomtory of Civil En neering Structure and New Materials，Tianjin 300072，China)
Abstract：The structure and performance of cooling equipments are described for experiments on the
prope rties of concrete in extremely—low-temperature condition．A series of relevan t experimen~ are presented
about concrete block under temperature reduction and comeback．Experimental results show that the coling
equipments are competent for the coling task and the temperature can be coled down to一180~(3．The coling
rate of temperature in the center of concrete block is decreased th the increase of concrete volume．and also
with the decrease of temperature gap between the block center an d the environment．
Key words：extremely··low··temperature；concrete；temperature-·reduction experiments
目前国内研究低温下混凝土的性能主要是为满
足寒冷地区如东北、西藏等建造房屋铁路等设施的需
求，试验温度最低到一50℃左右，一般都在一20℃左
右-5I7J。超低温环境下(低于一IO0~C)混凝土力学性
能的试验研究不多，国外也只有英美13等少数科技先
进的国家做过相关试验L8 0j。部分学者对国外的文
献进行了学习总结，并得出相关结论，但国外的试验
结果不能简单地在我国直接应用[nA2]。目前各种工
业用低温混凝土设备，如LNG储罐的自主研发和建
造，使超低温下混凝土性能的研究非常有必要。
超低温下混凝土性能研究较少的主要原因是超
低温降温及保温措施的实现比较困难，做超低温材料
性能试验必须首先解决试验设备、仪器的问题。
1 试验设备及试验方案
(1) 试验设备。超低温下材料性能研究的降温
设备主要有两类：其一，由电器制造商制造的超低温
冰箱；其二，根据需要自主设计制作的超低温加载环
境箱。两类设备的选择主要考虑功能及价格的适用
【基金项目] 国家“十一五”科技支撑计划(20o6BAJ03AlO)
情况，超低温冰箱使用电作为动力，每次使用的费用
相对较小。但一般该设备都有一定的使用范围，而能
够降温到一100c【=以下的超低温冰箱价格非常昂贵、使
用空间小，且很难达到一150oC以下。超低温加载环境
箱是依靠液氮进行降温，最低温度可以达到一180℃以
下。但使用该设备后续花费较高，且试验时必须注意
相关的低温防护措施，试验较为复杂。考虑到两者的
特点，本试验中使用两种设备进行降温，一是，20℃ 一
一70℃范围内试块使用超低温冰箱进行降温，二是，一
70℃以下则采用超低温加载环境箱进行降温。
(2) 设备功能。超低温冰箱为购买设备，其可控
降温范围为一10cI=一一86℃。通过实际测试，其最低
温度可降为一80cI=左右，可以满足较高温度时试块的
降温要求。
超低温加载环境系统由液氮储罐和加载箱两部
分组成。超低温加载试验箱在上下面设置圆形加压
口，可使用自行设计制作的加压头传递荷载，将试块
放在箱内进行压力试验。这样可以保持加载过程中，