大体积承台混凝土施工温度计算及施工质量控制

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1、大体积承台混凝土施工温度计算及施工质量控制摘要：介绍大体积混凝土承台施工技术及混凝土的理论热工计算，通过混凝土的理论热工计算结果控制现场混凝土的入摸温度，并结合技术措施防止温度裂缝的产生，保证大体积混凝土的施工质量。关键词：大体积混凝土热工计算温差施工技术工程概况本工程为湖南炎陵至汝城（湘粤界）高速公路洣水河特大桥左线3#主墩承台，承台尺寸为19.8m×14.4m×4.5m，混凝土方量为1265.22m3，属大体积混凝土。混凝土标号为c30。承台位于一陡坡上，大里程方向为一峡谷，有一部分桩基外漏，因搭设

2、支架较为困难，故在桩基内预埋32工字钢作为承台底模支撑。承台大体积混凝土施工难度较高，分两次浇筑（第一次混凝土方量为421m3，第二次混凝土方量为843.48m3），采用内散外蓄方案，即混凝土内部采用冷却管降温，同时加强混凝土表面保温蓄热，降低内外温差，防止产生裂缝。大体积混凝土施工温度计算2.1混凝土配合比的选择承台混凝土为c30，为降低混凝土的水化热，混凝土配合比选用低水化热硅酸盐水泥，并掺入一定量的外加剂。所配制的混凝土，到达浇筑面时的塌落度应低于160±20mm，水泥用量宜控制在230—450k

3、g/m3；拌合用水量不大于190kg/m3；粉煤灰的掺量不宜大于水泥用的40%，矿渣粉的掺量不宜大于水泥用量的50%，且两种掺合料的总量不能超过50%；水胶比不宜大于0.55；砂率宜为38-45%；拌合物的泌水率小于10l/m3。配合比为水泥：砂：石：水：外加剂=334:836:1059:112:63.72。2.2混凝土施工温度计算1）混凝土拌合温度计算参数见表1。混凝土拌合温度t0=∑timc/∑mc=21.7℃2)混凝土出机温度ti由于混凝土搅拌机为封闭式，ti=22℃3）混凝土浇筑温度tjtj=t

4、0+(ta-to)(θ1+θ2+θ3)式中，ta为室外温度，取15℃，θ1、θ2、θ3分别为各施工阶段温度损失系数，混凝土装卸和运转时θ1取0.032；混凝土运输时θ2=aty，ty为运输时间（min），a可查表得0.0042；浇筑过程中θ3=0.003tj，tj为浇筑时间（min）；混凝土装卸和运转考虑3次，混凝土运输时间ty为40min，浇筑时间tj为15min。θ1+θ2+θ3=0.245混凝土浇筑温度tj=t0+(ta-to)(θ1+θ2+θ3)=21.7+（15-21.7）×0.245=20.

5、1℃4）水化热绝热温升值t（t）t（t）=（1-e-mt）mcq/(cρ)tmax=mcq/（cρ)式中t（t）——t天龄期内的混凝土绝热温升值，℃；tmax——混凝土最大水化热温升值，℃；mc——每立方米混凝土水泥用量，kg/m3；q——水泥水化热量，j/kg；c——混凝土的比热，一般取0.92-1.00，取0.97j/kg·k；m——与水泥品种、浇筑时的温度有关的经验系数，查表得0.35ρ——混凝土的质量密度，取2400kg/m3；t——混凝土浇筑后至计算时的天数，d。由水泥厂提供的实验报告知，水泥

6、3d龄期水化热为314j/kg，7d龄期水化热为354j/kg，3d龄期的绝热温升tmax（3）=45.05℃，7d龄期的绝热温升tmax（7）=50.79℃5）混凝土内部实际最高温度tmaxtmax=tj+t(t)ζ式中，ζ为不同浇筑厚度的降温系数，①：第一次浇筑1.5m，查表得龄期3d的降温系数取0.49；7d龄期降温系数取0.46；计算得龄期3d的混凝土内部实际最高温度t3max=20.1+40.05×0.49=39.7℃7d混凝土内部实际最高温度t7max=20.1+50.79×0.62=50.

7、6℃②：一次浇筑3m，查表得龄期3d的降温系数取0.68；7d龄期降温系数取0.65；计算得龄期3d的混凝土内部实际最高温度t3max=20.1+40.05×0.68=47.3℃7d混凝土内部实际最高温度t7max=20.1+50.79×0.65=53.1℃6）混凝土表面温度tb（t）tb（t）=ta（t）+（4/h2）h′（h-h′）δt（t）式中，ta——大气平均气温，取15℃；h——混凝土计算厚度h=h+2h′，h=4.66mh′——混凝土的虚厚度，h′=gλ/β,h′=1.58m；λ为混凝土热导

8、系数，取2.33w/m·k；β为热传导系数，混凝土表面采用草帘被，β=1/（δ/λi+1/βa）=1/（0.05/0.05+1/58）=0.98,δ为保温材料厚度，取0.05m；λi为材料导热系数，草棉被0.05；βa为钢模板导热系数，取58w/m﹒k；g为计算折减系数，取0.666；δt（t）——龄期为t时，混凝土内部最高气温与外界气温差；龄期3d内部最高温度与外界最低气温差δt（3）=39.7-15.0=24.7℃，；龄期7d内部最高温