大体积混凝土温度计算0001

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1、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一1Th=(mc+k F； Q/c P10-432T =m Q/C P1e-mt hc式中Th混凝土最大绝热温升C；mc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0.250.30；Q水泥28d水化热kJ/kg查表10-81；不同品种、强度等级水泥的水化热 表 10-81水泥品种水泥强度等级3d水化热 QkJ/kg7d28d硅酸盐水泥314354375250271334矿渣水泥180256334c混凝土比热、取0.97 kJ/kgK；P混凝土密度、取 2400kg/m3；e为常

2、数，取2.718；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Cml/d2混凝土中心计算温度1015202530式中 T1 t1t片一一混凝土浇筑温度C； gttt 龄期降温系数、查表 10-83 。浇筑层厚度m降温系数g 表10-83龄期 t d6 9 12 15 18212427 30Tit=Tj+Tht龄期混凝土中心计算温度C；3混凝土表层外表下 50100mm 处温度1保温材料厚度或蓄水养护深度6=h 入T2TK/入T T丿10-45x 2 q bmax 2式中5保温材料厚度m；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

3、系数 表 10-84材料名称密度kg/m3导热系数入W/m K建筑钢材780058钢筋混凝土2400水木模板500700木屑草袋150沥青蛭石板350400膨胀蛭石80200材料名称密度kg/m3导热系数入W/m K矿棉、岩棉110200沥青矿棉毡100160泡沫塑料2050膨胀珍珠岩40300油毡膨胀聚苯板1525空气泡沫混凝土t2混凝土外表温度C；Tq施工期大气平均温度C；入混凝土导热系数，取2.33W/mK；Tmax计算得混凝土最高温度C； max计算时可取T2Tq=1520CT =T2 = 2025Cmax 2Kb传热系数修正值，取1.32.0,查表10-85。传热系数修正值 表 10

4、-85保温层种类K1K21 纯粹由容易透风的材料组成如：草袋、稻草板、锯末、砂子2 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3 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料4 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料5 纯粹由不易透风材料组成如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板注：1. K值为一般刮风情况风速V4m/s,结构位置25m2. K2值为刮大风情况。2如采用蓄水养护,蓄水养护深度h =x MT Tj K 入 /700T.+m Q10-46wmax 2 b wj c式中hw养护水深度mx混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间hM混凝土结构外表系数1/mM=F/V；F与大气接触的外

5、表积m2V混凝土体积m3TmaxT2一般取 2025CKb传热系数修正值；700折算系数kJ/m3K；水的导热系数，取0.58W/mK。3混凝土外表模板及保温层的传热系数直“/冲宀+叫10-47式中B 混凝土外表模板及保温层等的传热系数W/ (m2 K；5i各保温材料厚度m入i各保温材料导热系数W/ (mK；Bq空气层的传热系数，取23W/m2K。4混凝土虚厚度h=k 入/B10-48式中h混凝土虚厚度mk折减系数，取2/3；入混凝土导热系数，取2.33W/mK。5混凝土计算厚度H=h+2h10_49式中H混凝土计算厚度mh混凝土实际厚度m。6混凝土表层温度T2t=Tq+4 hHh/H210-

6、50式中t2 t 混凝土外表温度C；2tTq施工期大气平均温度C；h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。1t4混凝土内平均温度Tmt=T1t+T2t/210-5110-7-2-2 应力计算公式1 地基约束系数1单纯地基阻力系数Cx1N/mm3，查附表10-86土质名称软粘土砂质粘土坚硬粘土风化岩石和低强度素混凝土C10 以上配筋混凝土单纯地基阻力系数 Cx1N/mm3表 10-86承载力kN/m2Cx1推荐值801502504005008005000100005000100002桩的阻力系数Cx2 = Q/F10-52式中Cx2桩的阻力系数N/mm3；Q桩产生单位位

7、移所需水平力N /mm；当桩与结构铰接时Q=2EIKnD/4EI3/4当桩与结构固接时Q=4EI KnD/4EI3/4E桩混凝土的弹性模量N/mm2；I桩的惯性矩mm4；Kn地基水平侧移刚度，取1X10-2N/mm3；D桩的直径或边长mm；F每根桩分担的地基面积m m2。3大体积混凝土瞬时弹性模量EJE。10-53式中 EtE0龄期混凝土弹性模量N/mm228d混凝土弹性模量N/mm2查附表10-87；强度等级弹性模量EX 104N/mm2混凝土常用数据 表 10-87强度标准值N/mm2轴心抗压 fck5抗拉 ftk强度设计值轴心抗压 fcN/mm2抗拉 ftC10C15C20C25C30C

8、35C40C45C50C55C6010172027323436101525e常数，取2.718；t龄期d4地基约束系数Cxl+CJ/hE 10-54 t 龄期地基约束系数 1/mm；式中B山h混凝土实际厚度mmCx1Cx2单纯地基阻力系数N/mm3查表10-86；桩的阻力系数 N/mm3；t 龄期混凝土弹性模量 N/mm2。Et2混凝土干缩率和收缩当量温差1混凝土干缩率 Y = 0yl-eM 10-55式中* 0丫X 10-4；t 龄期混凝土干缩率；M1M2Mio各修正系数，查表10-88。修正系数M1-M1o表10-88普通水泥1500矿渣水泥2000快硬水泥3000低热水泥4000石灰矿渣

9、水泥5000火山灰水泥6000抗硫酸盐水泥7000矾土水泥8000初期养相对湿护时值M6度WM7 L/F d ；122503304405507601070141880409090三90水泥品种M1水泥细度M2 cm2/g 注：L底板混凝土截面周长；F骨料品 种花岗岩M3 W/C水泥浆M4量；1520M5玄武岩石灰岩25砾岩30无粗骨35料石英岩40白云岩45砂岩-50M8操作方法M9配筋率EaFa/EbFba a b bM10机械振捣人工振捣蒸汽养护高压釜处理底板混凝土截面面积；Ea、Fa 钢筋的弹性模量、截面积；Eb、Fb 混凝土弹性模量、截面积。2收缩当量温差Yt式中10-56 TYtt龄

10、期混凝土收缩当量温差心；a混凝土线膨胀系数，1X10-51/、C；。3结构计算温差一般 3d 划分一区段；辽厂几几+丁丫时丁丫10-57；式中ATi -i区段结构计算温差C；Tm i mi；-i区段平均温度起始值C；Tmi+3；-i区段平均温度终止值C；ty i+3 i区段收缩当量温差终止值CY1+3)ty t i区段收缩当量温差始始值CYt)4. 各区段拉应力10-58)肌二瓦白 4T瓦1 l/ch(A L/2) |式中 ii区段混凝土内拉应力N/mm2)；Ei区段平均弹性模量N/mm2)；iS i区段平均应力松弛系数，查表10-89；i松弛系数St)表10-8930龄期 td)369121

11、518212427S tt)亍一一i区段平均地基约束系数；iL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maxn=1/(1 -v 乎 oi(10-59)i=1式中Omax到指定期混凝土内最大应力N/mm2)；v泊桑比，取0.15。6. 安全系数max(10-60)式中K大体积混凝土抗裂安全系数，应1.15；f到指定期混凝土抗拉强度设计值N/mm2),查表10-87。10-7-2-3平均整浇长度伸缩缝间距1. 混凝土极限拉伸值(10-61) f+u/d) 10-4 (lnt/ln28) p t式中 p混凝土极限拉伸值；ft混凝土抗拉强度设计值N/mm2)；口配筋率),

12、 uF/F ；a cd钢筋直径mm；In以e为底的对数；t指定期龄期d；Fa钢筋截面积rn2；Fc混凝土截面积m2。2. 平均整浇长度伸缩缝间距匚.爲=1.5hL .；-丄丁丄丁 一:;10_62式中Lcp平均整浇长度伸缩缝间距mm；cph混凝土厚度mm；E .指定时刻混凝土弹性模量N/mm2；t；Cx地基阻力系数N/mm3，Cx=Cxi + Cx2;arch反双曲余弦函数；T指定时刻的累计结构计算温差C。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

13、 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、 火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。2. 充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试 验每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1C。3. 使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥 量；掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰 比，以到达减少水泥用量、降低水化热的目的。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

14、体积混凝土中，掺加总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以到达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

15、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防止日光直晒，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，夏季应注意防止曝晒，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

16、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20C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，防止混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土，防止其侧面长期暴露。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

17、，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，浇筑后及时排除外表积水，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。