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心墙相变砾质土工程特性及寒区冬季施工防冻控温研究
文献摘要:
寒区砾质土心墙堆石坝冬季施工面临着心墙土料冻结与融化问题.通常冬季心墙填筑采用摊铺保温材料以防止土料冻结,但易干扰施工,导致有效填筑时间缩短.本文利用相变材料(Phase Change Material,PCM)的相变储放热性能,制备了心墙相变砾质土,用于寒区冬季砾质土心墙控温防冻.通过渗透试验、无侧限抗压试验、三轴试验、热常数试验及温控试验等,研究不同PCM掺量下心墙相变砾质土工程特性和防冻控温性能.试验结果发现,相变砾质土的无侧限抗压强度、抗剪强度和抗渗性能均随PCM掺量的增加而显著提高;随着PCM掺量的增加,相变砾质土导热系数及比热下降.在室内控温箱试验验证相变传热模型有效性的基础上,开展了心墙相变砾质土施工控温有限元模拟,分析了不同施工环境温度(最低温-5℃、-8℃和-10℃)工况下心墙相变砾质土的温控效果,发现6%PCM掺量的相变砾质土在最低温-5℃施工环境下保证土体不发生冻结;采用提高制备温度和上层铺筑联合控温措施,可保证最低温-10℃施工环境下心墙连续高效填筑;与常规砾质土相比,相变砾质土可延长心墙冬季施工时间,改善了心墙砾质土防冻性能,为心墙土料冬季施工防冻提供了一种潜在选择.
文献关键词:
心墙堆石坝;寒区施工;相变砾质土;工程特性;防冻控温
中图分类号:
作者姓名:
刘东海;戴怀建;郑涵
作者机构:
天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350
文献出处:
引用格式:
[1]刘东海;戴怀建;郑涵-.心墙相变砾质土工程特性及寒区冬季施工防冻控温研究)[J].水利学报,2022(08):914-925
A类:
相变砾质土,防冻控温,温控试验,寒区施工
B类:
土工,工程特性,冬季施工,心墙堆石坝,心墙土料,冻结,融化,填筑,摊铺,铺保,保温材料,相变材料,Phase,Change,Material,PCM,储放,放热性能,渗透试验,无侧限抗压试验,三轴试验,掺量,温性,无侧限抗压强度,抗剪强度,抗渗性能,导热系数,比热,内控,相变传热,传热模型,模型有效性,土施,工控,有限元模拟,施工环境,最低温,温控效果,土体,制备温度,铺筑,可延长,施工时间
AB值:
0.247733
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