大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究文档格式.docx
《大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
石子2
减水剂
水
坍落度
施工方式
1
0.38
295
/
197
719
992
9.84
185
195
泵送
2
0.40
277
767
977
9.24
200
3
268
89
673
439
658
8.90
170
140
布料
4
234
106
85
681
556
555
8.50
145
5
224
134
表2
单位：
MPa
7d
14d
28d
60d
30.1
35.7
42.2
52.7
24.9
30.2
38.9
45.4
32.0
37.5
27.4
31.8
25.4
34.1
水泥：
使用中联大宇P.O42.5水泥，属中低热水泥，水泥的3d累积水化热为190KJ/kg，7d累积水化热为240KJ/kg。
符合规范要求3d水泥水化热不宜大于240Kj/kg,7d的水化热不宜大于270Kj/kg。
矿物掺合料：
规范规定可使用Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰，矿粉比表面积400~450m²
/kg，也就是S95矿粉。
试验室使用Ⅰ级粉煤灰和S95矿粉，满足规定要求。
采用等量取代的方法，有利于降低混凝土的水化热，同时为了保证混凝土的抗拉强度，要求粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。
考虑泵送混凝土粗骨料的最大公称粒径与输送管径之比的限制，如果采用泵送将不能采用粒径较大的粗骨料，而大粒径粗骨料有利于减少水泥用量降低混凝土水化热。
故采用布料机的施工方式。
5温控指标
混凝土浇筑温度不高于30℃不低于5℃；
混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；
内部最高温度不高于70℃；
混凝土浇筑块体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于25℃；
混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d；
混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃；
所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。
5热工计算
本工程混凝土配合比为（0.5+0.5）：
1.51：
2.46，每立方米混凝土材料用量如表所示：
石
外加剂
掺合料
5-25mm
30-60mm
HJ-01缓凝剂
MS-605
矿渣粉S95
粉煤灰Ⅰ级
245
672
548
8.92
7
121
80
A、水泥水化热计算：
本工程水泥采用中低水化热普通硅酸盐水泥，中联厂家提供的Q3为190KJ/kg,Q7为270KJ/kg。
式中：
Q0-水泥水化热总量（KJ/kg）；
Q7-在龄期7天时的累计水化热（KJ/kg）；
Q3-在龄期3天时的累计水化热（KJ/kg）；
本工程胶凝材料除了水泥还有矿渣粉和粉煤灰，胶凝材料的水化热总量要根据掺合料的用量进行调整，其中矿渣粉的掺量为27.1%，粉煤灰的掺量为17.9%，不同掺量掺合料水化热调整系数查如下表，k1为0.952，k2为0.923。
不同掺量掺合料水化热调整系数
掺量
10%
20%
30%
40%
粉煤灰k1
0.96
0.95
0.93
0.82
矿粉k2
0.92
0.84
k1-粉煤灰掺量对应的水化热调整系数；
k2-矿粉掺量对应的水化热调整系数；
k-不同掺量掺合料水化热调整系数；
Q-胶凝材料水化热总量（KJ/kg）。
B、混凝土的绝热温升：
T（t）-混凝土龄期为t时的绝热温升（℃）；
W-每m³
混凝土的胶凝材料用量（kg/m³
）；
C-混凝土的比热，一般为0.92-1.0（KJ/（kg·
℃），取中间值0.97；
-混凝土的重力密度，2400-2500（kg/m³
），取2400；
m-与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，0.3-0.5（d-1），根据建筑施工计算手册，查表11-9m取0.362；
t-混凝土龄期（d）。
计算龄期3、6、9和12天的Th结果如下表：
t（d）
6
9
12
Th（℃）
33.2
44.4
48.2
49.5
C、混凝土内部中心温度计算
T1（t）=Tj+Thξ（t）
T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值；
Tj——混凝土浇筑温度，取20℃。
ξ（t）——t龄期降温系数，查建筑施工计算手册表11-11龄期3、6、9和12天ξ取值如下表：
底板厚度h（m）
不同龄期时的ξ值
1.8
0.65
0.62
0.59
0.48
计算龄期3、6、9和12天的T1结果如下表：
t（d）
T1（t）（℃）
41.6
47.5
48.4
43.7
D、混凝土表面温度计算
Tb（t）-龄期t时，混凝土的表面温度（℃）；
Ta-龄期t时，大气的平均温度（℃），根据施工的月份取为8℃；
H-混凝土的计算厚度，H=h+2h‘；
h-混凝土的实际厚度（m）；
h‘-混凝土的虚厚度（m）；
λ-混凝土的热导率，取2.33W/m·
K；
K-计算折减系数，可取0.666；
β-模板及保温层的传热系数（W/（m2·
K）），
；
-各种保温材料的厚度（m）；
-各种保温材料的导热系数（W/m·
K）；
-空气层传热系数，可取23W/（m2·
-龄期t时，混凝土内最高温度与外界气温之差（℃），
=Tmax-Ta。
E、温差验算
假如不采用保温措施，通过计算龄期3、6、9和12天的Tb与温差结果如下表：
Tb（t）（℃）
12.50
13.28
13.40
12.78
温差
29.1
34.22
35
30.92
从表中可以看出混凝土里表温差大于25℃，所以需采用一层薄膜、一层土工布、一层棉被的保温措施，薄膜和土工布的厚度
取为0.04m，棉被的厚度
取为0.14m，查建筑施工计算手册表11-19，薄膜和土工布的
取为0.001W/m·
K，棉被的
取为0.01W/m·
K，经计算保温层的β如下式所示。
H=h+2h‘=1.8+2*0.26=2.32m
计算龄期3、6、9和12天的Tb与温差如下表：
22.21
23.72
24.08
19.39
23.78
24.32
21.49
混凝土里表温差大于25℃温度差均小于25℃，满足规范要求。
6温度监控
监测点按照平面分层布置，共5组监测点，每组监测点按照厚度方向，布设外表（距表面50mm处）、中心、地面（距地面50mm处）3个测温点。
使用JDC-2便携式电子测温仪对每一个点进行测温，测温工作在混凝土浇筑后进行，前7天，每2小时测温一次，7天后，每4小时测温一次。
将第一个浇筑的承台A1-12筒仓5组监测点的监测数据绘制成图表。
从以上五个温度曲线分析温度场可知：
混凝土入模后3d达到内部最高温度，上升梯度为10°
C，最高温度可达60.9℃，符合内部最高温度的要求，随后温度开始下降，下降梯度为1.8°
C，符合降温速率的要求；
10d后，温度梯度线趋于平缓。
竖向上，承台中位置温度最高，沿此点向两边逐渐降低，顶面测点温度梯度最大，底面测点由于垫层混凝土的保温效果好，温度下降较慢。
测孔3的最高温度最高，依次是5、4、2、1，分析原因可能是承台预留仓壁的钢筋，在承台中心最密集，而钢筋又是热的良导体，散发了一些热量。
7结论
通过本工程大体积混凝土配合比优化和热工计算以及后期的温度监控，有效的控制了本工程大体积混凝土的开裂，对于后期的大体积混凝土施工提供了有效的参考。
但也存在一些不足，热工计算结果与后期的温度监控存在一些差别，热工计算没有考虑边界条件以及现场的实际情况，需要有限元等数值分析软件进行分析。
还有本工程只采取了外保保温的措施，没有考虑内排降温的措施，如果承台厚度增加的话，需要同时考虑。
升级会员 