[2017年整理]大体积混凝土温度计算公式.docVIP

大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。混凝土中水泥水化用水大约只占水泥重量的20%，在混凝土浇筑硬化后，拌合水中的多余部分的蒸发将使混凝上体积缩小。混凝土干缩率大致在(2-10)?x?10-4范围内，这种干缩是由表及里的一个相当长的过程，大约需要4个月才能基本稳定下来。干缩在一定条件下又是个可逆过程，产生干缩后的混凝土再处于水饱和状态，混凝土还可有一定的膨胀回复。值得注意的是早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响，大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生，有利于表层混凝土强度的增长，以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。大体积混凝土浇筑凝结后，温度迅速上升，通常经3?d--5d达到峰值，然后开始缓慢降温。温度变化产生体积胀缩，线胀缩值符合△L=Lo??a?△T的规律，这里线胀缩值数取1?x?10-5(1/?0C)。因为混凝土的特点是抗压强度高而抗拉强度低，而且混凝土弹性模量较低，所以升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时，处于约束条件下的混凝土常常会产生裂缝，起初的细微裂缝会引起应力集中，裂缝可逐渐加宽加长，最终破坏混凝上的结构性、抗渗性和耐久性。混凝土降温值=温度+水化热温升值－环境温度。其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量、用水量、大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面的能力和其它降温措施)等。为尽量发挥混凝土松弛对应力的抵消作用，同时避免在混凝土硬化初期骤然产生过大的应力，应该减慢降温速度。一般规定，混凝土内外温差不大于25℃，降温速度不大于1.5?0C/?d。该工程大体积混凝土的特点是：1)基础厚1?.2?m?；2)基础做了 HYPERLINK /list_C071030.htm \t _blank SBS防水；3)混凝土一次浇筑3?800?m3；4)混凝土强度等级C40。1、混凝土配合比设计对配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性、可 HYPERLINK /list_C151040.htm \t _blank 泵性，又要降低水泥和水的用量。1)选用水化热低的32?.5?MPa矿渣水泥，水泥用量仅为340?kg/?m3。2)大掺量I级粉煤灰(国外高达30?%)。掺量高达100?kg/?m3?,占水泥用量的29%，占胶凝材料总量的21%。在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可 HYPERLINK /list_C151040.htm \t _blank 泵性、节约水泥的常用方法。矿渣水泥本身就掺有20%一70%活性或惰性掺合料，再在矿渣水泥中掺近30%的粉煤灰，而且要配制大坍落度的C40混凝土，非常少见。这个掺量巳接近GBJ?146-?9。粉煤灰混凝土应用技术规范的规定的上限。2、混凝土的浇筑方案选用全面分层，采取二次振捣方案。混凝土初凝以后，不允许受到振动。混凝土尚未初凝(刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣)，这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与 HYPERLINK /list_C032010.htm \t _blank 钢筋脱离，从而提高混凝土与 HYPERLINK /list_C032010.htm \t _blank 钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。全面分层，二次振捣方案就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣，使混凝土又恢复和易性。这样，当下层混凝土一直浇完42m后，再浇上层，不致出现初凝现象。此方案虽然技术上可行，也有利于保证混凝土质量，但需要增加人力和振动设备，是否采用应做技术经济比较。3、预测温度、设计养护方案在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下，大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值－环境温度。为了防止大体积混凝土裂缝的产生，通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力，并据此制定了降低浇筑温度腔制温升值措施，预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。3?.1计算混凝土内最大温升据资料介绍，有三种计算公式，其一为理论公式：△Tmax=?Wc?x?Q?x(1－e-?nt)?x￡?????????(1)另一个为经验公式：△Tmax?=?Wc?/10+?FA/50?????????????(2)当混凝土厚度超过3?m时，计算值与