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：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

2、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—450kg/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%

3、，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Tj　　Tj=T0(Ta-TO)(θ1θ2θ3)　　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

4、；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。θ1θ2θ3=0.245　　混凝土浇筑温度Tj=T0(Ta-TO)(θ1θ2θ3)=21.7（15-21.7）×0.245=20.1℃　　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

5、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0.35　　ρ——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Tmax　　Tmax=TjT(t)ζ　　式中，ζ为不同浇筑

6、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=20.140.05×0.49=39.7℃　　7d混凝土内部实际最高温度T7max=20.150.79×0.62=50.6℃　　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=20.140.05×0.68=47.3℃　　7d混凝土内部实际最高温度T7max=20.150.79×0.65=53.1℃　　6）混凝土表面温度Tb

7、（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=h2h′，H=4.66m　　h′——混凝土的虚厚度，h′=Gλ/β,h′=1.58m；λ为混凝土热导系数，取2.33Pa时，混凝土开始进行人工凿毛，随着混凝土龄期增长，混凝土强度达到10MPa时，开始用风镐进行混凝土的凿毛。凿毛后，用高压水冲洗干净，保证新旧混凝土的连接质量。　　3）混凝土防温度裂缝的措施　　根据规范要求，混凝土内外温差不得超过20℃。根据大体积混凝土理论热工计算，不能满足规范要求，必