大体积混凝土水冷却降温方案和温度应力计算

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1、大体积混凝土水冷却降温方案和温度应力计算　　摘要：科学测算大体积混凝土温度变化，计算混凝土温度应力，制订合理的大体积混凝土施工方案，执行《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009，是保证混凝土施工质量，预控混凝土温度裂缝的关键。关键词：大体积混凝土；降温方案；温度应力Abstract:Scientificcalculationofmassconcretetemperaturechanges,calculationofconcretetemperaturestress,formulateareasonableconstructionoflargevolu

2、meconcreteprogrammes,implementationoftheconstructionoflargevolumeconcretespecificationGB50496-2009,istoensurethequalityofconcreteconstruction,thekeytopreventionandcontrolofconcretetemperaturecrack.Keywords:Massconcrete;coolingprogrammetemperaturestress中图分类号：TU37文献标识码：A12综合楼工程22层，建筑

3、面积42000M2，地下室整板砼基础，面积1350M2，混凝土厚度1850MM，砼为C40砼，抗渗等级P6，总量2450M3（分二次浇筑，一次1225M3，面积660M2），桩基础（D700，C35混凝土）。整板底部为C15混凝土垫层，四周采用木模支撑。由于体积及厚度较大，拟一次性浇筑。方案计算及措施如下：一、大体积混温差计算1.混凝土配合比优化：经商品砼搅拌站提供优化的配合比，数据如下：C40(P6)水泥(KG)(PO42.5):285KG;矿粉:71KG;粉煤灰:90KG;中砂:719KG;石子:993KG;;水:175KG缓凝高效减水泵送剂:8.25K

4、G;高性能膨胀剂:39KG2.部份材料的热工计算参数：比热kJ/(kg.℃)水:4.2;PO42.5水泥:0.95;矿粉:0.9;粉煤灰:0.9;中砂石子:0.85;高性能膨胀剂:4.2;混凝土:0．95水化热（kJ/kg）PO42.5水泥:375导热系数（w/(m*k)）混凝土:2．33;棉毡:0．06;空气:0.03传热系数w/(m2*k)空气:243.混凝土材料的出仓温度：Tc=∑(Wi*Ci*Ti)/∑(Mi*Ci)Wi为混凝土构成材料的质量(KG)；Ci为对应材料的比热(kJ/(kg.℃)；12Ti为对应材料的入机温度；（通常情况：大气温度36℃；

5、水19℃；砂、石：38℃；罐装材料：55℃）Tc为混凝土出仓温度。Tc=∑(Mi*Ci*Ti)/∑(Mi*Ci)=35.2℃4.混凝土的浇筑温度(入模温度)：Tj=Tc+(Tq-Tc)(θ1+θ2+θ3+….+θn)Tc－混凝土的入仓温度；Tq－混凝土运输时气温；θ－表面放热系数；θ1+θ2+θ3+….+θn为经验系数。数值为：混凝土装、卸和转运，每次θ=0.032；混凝土运输时，θ=At，A为系数，采用混凝土罐车按0.001考虑，t为运输时间，以分钟计。入仓运至现场卸料约40分钟内。Tj=Tc+(Tq-Tc)(θ1+θ2+θ3+….+θn)=35.2+（3

6、6-35.2）（3*0.032+0.001*40）=35.3℃5.混凝土最大绝热龄期升温：胶凝材料水化热：Q=k*Q0(Q为胶凝材料对应的水化热；Q0为水泥水化热)K=k1+k2-1(k调整系数；k1为粉煤灰调整系数；k2为矿粉调整系数)查表取：k1：0.95；k2：0.96Q=k*Q0=（0.95+0.96-1）*375=341kJ/kg12绝热升温与龄期关系：T(t)=WQ*（1-e-mt）/Cρ（W为胶凝材料用量；C为混凝土比热；ρ为混凝土比重取2400KG；m为常量一般0.2-0.4(1/d)，取0.3；t为龄期d;e为常量2.718）最终最大绝热升

7、温：Tmax=WQ/（Cρ）=341*485/2400/0.95=72.5℃龄期最大绝热升温：T(t)=Tmax*(1-e-mt)（计算详见表1）6.混凝土最大龄期温度：混凝土内部龄期温度：Th(t)=Tj+ξ(t)*T(t)（计算详见表1）ξ为龄期降温系数。与龄期、砼厚度等相关.表1混凝土温度计算7.混是否应采取其它处理措施的判断：7.1使用草袋保温：混凝土表面保温层厚度计算δ=K*0.5hλi(Tb-Tq)/λ(Tmax-Tb)其中：δ：保温材料所需厚度（m）；h：结构厚度（m）；λi：保温材料的导热系数，使用草袋，λi为0.14w/(m*k)；λ：混凝

8、土的导热系数，取2.33w/(m*k)；Tq：混凝土