现浇混凝土-冻土接触面传热特性影响因素研究

摘要

现浇混凝土-冻土接触面传热特性直接影响灌注桩表面冻结强度,研究现浇混凝土-冻土接触面传热特性影响因素对冻土区桩基础设计和施工具有重要意义.基于小型模型桩试验条件建立数值模型,开展混凝土浇筑过程中混凝土-冻土接触面传热特性研究,分析了混凝土浇筑温度、水胶比、冻土温度、冻土含水量引起的接触面热流和温度变化.结果表明:浇筑温度由5℃升高至30℃,0.5h混凝土与冻土接触面热流增大381.2％.水胶比由0.4增大至0.6,0.5h接触面热流减少23.7％.接触面温度随冻土含水量的增大呈先增大后减小趋势,峰值在冻土液限附近.导热系数和相变热作用的转变起到了决定作用.冻土温度在-1～-3℃之间降低时,接触面温度随冻土温度降低而升高.浇筑后0～1h(尤其是0～0.5 h)是混凝土对冻土释放热量的主要时间.