大体积混凝土温度计算.docx
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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Th――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；
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）
5101520
25
30
m（l/d）
硅酸盐水泥
矿渣水泥
2.混凝土中心计算温度
3d
314
250
180
7d
354
271
256
28d
375
334
334
T1（t）=T+Th•
式中T1（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）
（m36912151821
242730
3.
混凝土表层（表面下50~100mn处）温度
1）
保温材料厚度（或蓄水养护深度）
（10-45）
S=•入x（T2-Tq）Kb/X（Tmax—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=15~20C
Tma尸T2=20~25C
K.――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：
1.K1值为一般刮风情况（风速V4m/s，结构位置＞25m；
2）如采用蓄水养护，蓄水养护深度
式中hw——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20~25「C）；
K3――传热系数修正值；
700――折算系数［kJ/（m•K）］;
Xw水的导热系数，取［W/（m・K）］。
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T2（t）——混凝土表面温度（C）；
Tq
h'
施工期大气平均温度（C）；
-混凝土虚厚度（m；
H混凝土计算厚度（m；
T1（t）
混凝土中心温度（C）o
4.
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
80~150
砂质粘土
250~400
〜
坚硬粘土
500~800
〜
风化岩石和低强度素混凝土
5000~10000
C10以上配筋混凝土
5000~10000
10-86
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1X10-2（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）
（X10N/mm）轴心抗压fck抗拉ftk
轴心抗压fc
抗拉ft
5
C10
5
C15
10
C20
10
C25
17
C30
20
15
C35
C40
27
C45
C50
32
C55
34
25
C60
36
（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•M…Mo（10-55）
式中&丫（t）――t龄期混凝土干缩率；
60丫一一标准状态下混凝土极限收缩值，取X10-4；
M・M…Mo——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M7L/FM8
W（叹）
操作方法
M9
配筋率
EaFa/EbFb
M10
（d）
1~2
25
0
机械振捣
3
30
人工振捣
4
40
蒸汽养护
5
50
高压釜处理
7
10
60
70
80
90
14~18
40〜90
>90
（2）收缩当量温差
式中TY（t）——t龄期混凝土收缩当量温差（C）；
a――混凝土线膨胀系数，1X10-5（1/'C）o
3.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△T――i区段结构计算温差（C）；
4.各区段拉应力
式中（Ti——i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10-870
10-7-2-3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］=1.5Jk・Eg/G・打＜?
h［IdVItt•dFf—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，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。
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