大体积混凝土温度计算.docx

1、大体积混凝土温度计算10-7-2-1大体积混凝土温度计算公式1 .最大绝热温升（二式取其一）(1) Th=( mc + k F) Q/c -p(2) Th= mc Q/C -9( 1-e-mt)(10-43)式中T h混凝土最大绝热温升（C）;m混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3 ）；F混凝土活性掺合料用量（kg/m3）;K掺合料折减系数。粉煤灰取Q水泥28d水化热（kJ/kg ）查表10-81 ;水泥品种不同品种、强度等级水泥的水化热 表10-81水化热Q （kJ/kg ）水泥强度等级c-混凝土比热、取kJ/ （kg K）；p-混凝土密度、取2400 （kg/m3）;e-为常数，取；

2、t-混凝土的龄期（d）;m系数、随浇筑温度改变。查表 10-82。系数m表10-82浇筑温度（C）5 10 15 202530m (l/d )硅酸盐水泥矿渣水泥2.混凝土中心计算温度3d3142501807d35427125628d375334334T1 (t) =T +Th 式中T 1（t） t龄期混凝土中心计算温度（C）；Tj 混凝土浇筑温度C）;E （t） t龄期降温系数、查表10-83。降温系数E 表10-83浇筑层厚度 龄期t (d)(m 3 6 9 12 15 18 2124 27 303.混凝土表层（表面下50100mn处）温度1)保温材料厚度（或蓄水养护深度）(10-45)S=

3、 入 x (T2 -Tq) Kb/ X( Tm ax T2)所选保温材料导热系数W/ （m- K）查表10-84 ;几种保温材料导热系数 表10-84混凝土导热系数，取（m- K）;Tmax计算得混凝土最高温度（C）计算时可取T2-Tq= 1520CTma尸 T2 = 2025CK.传热系数修正值，取查表10-85。传热系数修正值表10-85保温层种类纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子） 由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板）注

4、：1. K1值为一般刮风情况（风速V 4m/s，结构位置 25m ；2）如采用蓄水养护，蓄水养护深度式中h w养护水深度（m ；x 混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）；M混凝土结构表面系数（1/m），M= F/V ；F与大气接触的表面积（m）;V混凝土体积（m）；Tmax T2 一般取 2025C）；K3传热系数修正值；700折算系数kJ/ （m K）;X w水的导热系数，取W/ （mK）。4）混凝土虚厚度10-48)式中H 混凝土计算厚度（m；h 混凝土实际厚度（m）。6）混凝土表层温度式中T 2（t）混凝土表面温度（C）；Tqh施工期大气平均温度（C）；-混凝土虚厚度（m

5、 ；H混凝土计算厚度（m ；T1 (t)混凝土中心温度（C） o4.混凝土内平均温度10-7-2-2应力计算公式1.地基约束系数土质名称承载力（kN/m2）C1推荐值软粘土80150砂质粘土250400坚硬粘土500800风化岩石和低强度素混凝土500010000C10以上配筋混凝土50001000010-86表 10-86（2）桩的阻力系数单纯地基阻力系数C1 （N/mm）当桩与结构固接时Q= 4E -E桩混凝土的弹性模量（N/mr;I桩的惯性矩（mm;Kn地基水平侧移刚度，取 1X 10-2 （N/mn3）;D桩的直径或边长（mm；F 每根桩分担的地基面积（mm。（3）大体积混凝土瞬时弹性

6、模量式中E (t)Eo龄期混凝土弹性模量（N/mm）；28d混凝土弹性模量（N/mrf）,查附表10-87 ；混凝土常用数据表10-87强度等级弹性模量E 强度标准值（N/mrn）强度设计值（N/mrn)(X 10 N/mm) 轴心抗压f ck 抗拉ftk轴心抗压fc抗拉ft5C105C1510C2010C2517C302015C35C4027C45C5032C553425C6036(10-53)e常数，取;E(t)=& (1-)t 龄期（d）。2.混凝土干缩率和收缩当量温差（1）混凝土干缩率 Y(t)= 0丫()M MMo (10-55)式中 & 丫（t） t龄期混凝土干缩率；6 0丫一一标

7、准状态下混凝土极限收缩值，取X 10-4 ；MMMo各修正系数，查表 10-88。（4）地基约束系数普通水泥1500花岗岩15矿渣水泥2000玄武岩20快硬水泥3000石灰岩25低热水泥4000砾岩30石灰矿渣水泥5000无粗骨料35火山灰水泥6000石英岩40抗硫酸盐水泥7000白云岩45矶土水泥8000砂岩50初期养护时值 M6相对湿度 M7 L/F M8W（叹）操作方法M9配筋率EaFa/EbFbM10(d)12250机械振捣330人工振捣440蒸汽养护550高压釜处理7106070809014184090 90（2）收缩当量温差式中T Y（t） t龄期混凝土收缩当量温差（C）；a 混凝

8、土线膨胀系数，1X 10-5 （1/C ）o3 .结构计算温差（一般3d划分一区段）(10-57) Ti = Tm (i ) Tm (i+3) + Ty (i+3) TY (i )式中 Ti区段结构计算温差（C）；4.各区段拉应力式中 （T ii区段混凝土内拉应力（N/mm）；龄期t (d)S( t)i i区段平均地基约束系数;L 混凝土最大尺寸（mm；ch 双曲余弦函数。5.到指定期混凝土内最大应力V 泊桑比，取。6.安全系数式中K 大体积混凝土抗裂安全系数，应；ft到指定期混凝土抗拉强度设计值（N/mm）,查表10-87010-7-2-3平均整浇长度（伸缩缝间距）1.混凝土极限拉伸值卩一一

9、配筋率（），卩=Fa/Fc ；d 钢筋直径（mm；2.平均整浇长度（伸缩缝间距）丄中=1.5 Jk Eg/G 打?hI d V I tt dF f I 务 t） （ 10-62）10-7-3大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施为了有效地控制有害裂缝的出现和发展， 必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑，结合实际采取措施。10-7-3-1降低水泥水化热和变形1.选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、4.在基础内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。5.在厚大无筋或少筋

10、的大体积混凝土中，掺加总量不超过 20%勺大石块,减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。6.在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到 补偿收缩，减少混凝土的温度应力。7改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密，一般用 8钢筋，双向配筋，间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。 上层钢筋的绑扎， 应在浇筑完下层混凝土之 后进行。8）设置后浇缝。 当大体积混凝土平面尺寸过大时， 可以适当设置后浇缝，以减小外应力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。10-7-3-2 降低混凝土温度差1选择较

11、适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土， 可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷， 或对 骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒， 运输工具如具备条件也应搭设避阳 设施，以降低混凝土拌合物的入模温度。2掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙等。3在混凝土入模时，采取措施改善和加强模内的通风，加速模内热量的散发。10-7-3-3 加强施工中的温度控制1在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，夏季应注意避免曝晒，注意保湿，冬期应采取措施保 温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。2采取长时间的养护，规定合理的拆模时

12、间，延缓降温时间和速度，充分 发挥混凝土的“应力松弛效应” 。3加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25C以内，基面温差和基底面温差均控制在 20r以内, 及时调整保温及养护措施， 使混凝土的温度梯度和湿度不至过大， 以有效控制有 害裂缝的出现。4合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土，避免其侧面长期暴露。10-7-3-4 改善约束条件，削减温度应力1采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设置水平或垂直施工缝，或在适当的位置设置施工后浇带， 以放松约束程度， 减少每次浇筑长度的蓄热量，

13、 防 止水化热的积聚，减少温度应力。2对大体积混凝土基础与岩石地基，或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位 设置缓冲层，如铺设30 50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力。10-7-3-5 提高混凝土的极限拉伸强度1选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量。2采取二次投料法，二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。3在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋， 在截面突变和转折处， 底、 顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改善应力集中，防止 裂缝的出现。