混凝土澆筑溫升規(guī)律

1、砼澆筑完后四小時左右后開始升溫，大約在 72 小時達到最高值?。ㄒ瞬捎闷胀?硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥） 例題如下：溫度計算1、混凝土拌合物的溫度混凝土拌合物的溫度是各種原材料入機溫度的中和。溫度計算：水泥：328 Kg70 C砂子：742 Kg35 C含水率為 3%石子：1070Kg35 C含水率為 2%水：185 Kg25 C粉煤灰：67 Kg35 C外加劑：8Kg30 CTO=0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C 1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)/4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)式

2、中： TO混凝土拌合物的溫度 ( C )Mw 、Mce 、Msa、Mg 水、水泥、砂、石每 m3 的用量 (kg/m3)Tw 、Tce、Tsa、Tg 水、水泥、砂、石入機前溫度Wsa 、Wg砂、石的含水率 (%)C1、C2水的比熱溶 (kJ/Kg K) 與溶解熱 (kJ/Kg)C1=4.2 , C2=0(當骨料溫度0 C時)TO=0.9(328 X 70+67 X 35+8 X 30+742 X 35+1070 X 35)+4.2 -7X 25(18542 X 3% 1070 X 2%)+4.2(3% X 742 X 35+2% X 1070 0X432) X 185+ 0.9(328+742

3、+1070)=37.49 C2、混凝土拌合物的出機溫度T1=T0 0.16 (T0Ti)式中：T1 混凝土拌合物的出機溫度C)Ti 攪拌棚內溫度，約30 C T1=37.49 0.16 (37.49 30) =36.3 C3、混凝土拌合物澆筑完成時的溫度T2= T1 ( a tt0.032n)(T1 Ta) C式中：T2 混凝土拌合物經(jīng)運輸至澆筑完成時的溫度(C) a 溫度損失系數(shù)取0.25tt 混凝土自運輸至澆筑完成時的時間 取 0.7hn 混凝土轉運次數(shù) 取 3 Ta運輸時的環(huán)境氣溫取35T2=36.3 (0.25X 0.7 + 0.032X 3)336=35.9- C混凝土拌合物澆筑完成

4、時溫度計算中略去了模板和鋼筋的吸熱影響。4、混凝土最高溫升值Tmax=T2 QK/10 F/50式中：Tmax 混凝土最高溫升值(C)Q 水泥用量 約 328kgF 粉煤灰用量 67kgK 使用 42、5 普通硅酸鹽水泥時取 1.25Tmax=35.95 328 X 1.25/10 67/50=78.3 C該溫度為底板混凝土內部中心點的溫升高峰值，該溫升值一般都略小于絕 熱溫升值，一般在混凝土澆筑后 3d 左右產生，以后趨于穩(wěn)定不再升溫， 并且開始逐步降溫。大體積混凝土水化熱溫度計算公式以厚度為 1m 的工程底板為例。已知混凝土內部達到最高溫度一般發(fā)生在澆筑后 3-5 天。所以取三天降溫 系數(shù)

5、 0.36 計算 Tmax ?；炷恋淖罱K絕熱溫升計算：Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50 (1)不同齡期混凝土的絕熱溫升可按下式計算：Tt=Tn(1-e- mt) (2)式中：Tt: t齡期時混凝土的絕熱溫升C)；Tn :混凝土最終絕熱溫升(C)；M:隨水泥品種與澆筑溫度而異，取m = 0.318 ;T:齡期；mf ：摻和料用量；Q:單位水泥水化熱，Q=375kj/kg ；mc :單位水泥用量；c :混凝土的比熱，c=0.97kj/(kg*k);p: 混凝土的密度， p=2400kg/m3;代入（ 1）得混凝土最終絕熱溫升：Tn=57.5 C；代入（ 2）得 :C；C；C；C；底板按 1

6、m 厚度計算：Tmax二Tj+Tt*3Tmax:混凝土內部最高溫度（C）；Tj :混凝土澆筑溫度，根據(jù)天氣條件下底板混凝土施工實測平均結果，假定為 10C；Tt: t 齡期時的絕熱溫升；3:降溫系數(shù)，取 0.36 ；按照混凝土最終絕熱溫升 57.5 C代入：C4、實測混凝土表面溫度 Tb混凝土的內部最高溫度為 30.7 C，根據(jù)現(xiàn)場實測表面溫度 Tb，計算內外 溫差，當溫差超過25 C時，需進行表面覆蓋保溫材料， 以提高混凝土的表 面溫度，降低內外溫差。5、混凝土表面保溫層厚度計算3 i=K*0.5h入-TTb入（TmTb）其中：3 i :保溫材料所需厚度();h:結構厚度(m );入i :保

7、溫材料的導熱系數(shù)，設用草袋保溫，入i為0.14 ;入：混凝土的導熱系數(shù)，取2.3 ；Tq :混凝土 3-7天的空氣平均溫度；Tb :混凝土表面溫度；K:傳熱系數(shù)的修正值，即透風系數(shù)。對易于透風的保溫材料取2.6 ;對不易透風的保溫材料取1.3或1.5 ;混凝土表面用一層不透風的材料，上面 再用容易透風的保溫材料取 2.0或2.3 ；根據(jù)本項工程實際待測表面溫度即可知道保溫層厚度。大體積混凝土施工溫度裂縫控制技術措施摘要大體積混凝土施工時，由于水泥水化過程中釋放大量的水化熱 ，使混 凝土結構的溫度梯度過大，從而導致混凝土結構出現(xiàn)溫度裂縫。因此 ，計 算并控制混凝土硬化過程中的溫度，進而采取相應的

8、技術措施，是保證大 體積混凝土結構質量的重要措施。關鍵詞混凝土溫度裂縫控制措施1概述大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于 1m以上的混凝土結構。與普通鋼筋 混凝土相比，具有結構厚，體形大、混凝土數(shù)量多、工程條件復雜和施工 技術要求高的特點。大體積混凝土在硬化期間，一方面由于水泥水化過程中將釋放出大量的水 化熱，使結構件具有“熱漲”的特性；另一方面混凝土硬化時又具有“收 縮”的特性，兩者相互作用的結果將直接破壞混凝土結構 ，導致結構出現(xiàn) 裂縫。因而在混凝土硬化過程中，必須采用相應的技術措施，以控制混凝土 硬化時的溫度，保持混凝土內部與外部的合理溫差，使溫度應力可控，避 免混凝土出現(xiàn)結構性裂縫。2大體

9、積混凝土裂縫產生的原因大體積混凝土墩臺身或基礎等結構裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類 裂縫產生的主要影響因素如下:(1) 收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝 土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越 大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。(2) 溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥 水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土 更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內部 溫度將顯著升高，

10、而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土 內部產生壓應力，表面產生拉應力。此時，混凝齡期短，抗拉強度很低。當 溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產生裂縫。（3）材料裂縫。材料裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中 含泥量過多而引起的。3大體積混凝土裂縫控制的理論計算工程實例:武漢市中環(huán)線南段XX標段XX號橋墩直徑為1.2m,混凝土與其原材料各種原始數(shù)據(jù)與參數(shù)為:一是C30混凝土采用礦渣硅酸鹽水泥,其配合比為:水:水泥:砂:石子:粉煤灰（單位kg） =158: 298: 707: 1204: 68（每立方米混凝土質量比），砂、石含水率分別為3%、0%

11、,混凝土容重為2 440kg/m3 。二是各種材料的溫度與環(huán)境氣溫:水18 C ,砂、石子23 C ,水泥25 C ,粉 煤灰25 C ,環(huán)境氣溫20 Co3.1混凝土溫度計算(1) 混凝土拌和溫度計算:公式TO二刀TimiCi/刀mC轉換為：TO二0.9(mcTc+msTs+mgTg+mfTf) +4.2Tw(mw - Psms - Pgmg) +C1(PsmsTs +PgmgTg)-C2( Psms+Pgmg) 寧4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf)式中:T0為混凝土拌和溫度；mw、mc、ms、mg、mf 水、水泥、砂、 石子、粉煤灰單位用量(kg) ; Tw、Tc、Ts、Tg、T

12、f 水、水泥、砂、石 子、煤灰的溫度(C) ; Ps、Pg 砂、石含水率() ; C1、C2 水的比熱容 (KJ/Kg?K)與溶解熱(KJ/Kg)。當骨料溫度 >0 C 時，C1=4.2, C2=0; 反之 C1=2.1, C2=335+4.2 X 3%X 707 X 23 - 4.2 X 158+0.9( 298+707+1204+68) =21.02C。(2) 混凝土出機溫度計算:按公式T1二T0- 0.16( T0- Ti)式中:T1 混凝土出機溫度(C) ; T0 混凝土拌和溫度(C ) ; Ti 混凝土攪拌棚內溫度(C)。本例中，T1=21.02-0.16 X ( 21.022

13、5) =21.7 C式中:TJ混凝土澆筑溫度（C） ; T1 混凝土出機溫度（C ） ; TQ 混凝土運送、澆筑時環(huán)境氣溫（C ） ; t n混凝土自幵始運輸至澆筑完成時間（h） ; n 混凝土運轉次數(shù)。a溫度損失系數(shù)（/h）本例中，若TB取1/3, n取1,取0.25,則:TJ=21.7- ( 0.25 X 1/3+0.032 X 1) -25)(=2271 C (低于 30 C)3.2混凝土的絕熱溫升計算累積最終熱量（KJ/kg） ; C 混凝土的比熱容取0.97（KJ/kg?k） ;p混凝土的質量密度（kg/m3）Th=( 298 X 334) /( 0.97X 2440) =42.1混

14、凝土內部實際溫度計算Tm=TJ+ E ?Th式中:Tj 混凝土澆筑溫度；Th 混凝土最終絕熱溫升；E 溫降系數(shù)查建筑施工手冊，若混凝土澆筑厚度 3.4m。則:E取0.704,取7 0.685, E 取40.527, E 取 0.328。本例中:Tm(3)=22.1 +0.704 X 42.1=51.7 ;Tn(7)=22.1+0.685 X 42.1=50.9 C ; Tm (14)=22.1+0.527X 42.1=44.3 CTm(21)=22.1+0.328 X 42.1=35.9 C。3.4混凝土表面溫度計算Tb( t )=Tq+4h'-個') T( t式中:Tb( t

15、 )齡期昆凝土表面溫度(C ) ; Tq 齡期t時的大氣溫度(C ) ; H 混凝土結構的計算厚度(m)。按公式H=h+2h '計算，h 混凝土結構的實際厚度(m); h '混凝土結構的虛厚度(m): h ' =K?入/ B K計算折減系統(tǒng)取入一混凝土導熱系數(shù)取 2.33W/m?K模板與保溫層傳熱系數(shù)(W/m2?K):B值按公式B =1/( ES i/入計算0 Sg)i 模板與各種保溫材料厚度(m);入i 模板與各種保溫材料的導熱系數(shù)(W/m?K) ;0 g 空氣層傳熱系數(shù)可取 23W/m2?K。 T( t )齡時，混凝土中心溫度與外界氣溫之差C): T( t )=Tm

16、- Tq,)若保護層厚度取0.04m,混凝土灌注高度為7m,則:0 =1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.41h' =K?入 / 0 =0.666 X 2.33/1.41=1.1H=h+2h' =7.0+2 X 1.1=9.2(m) Tq 若X 20 C ,則: T(3)=51.7- 20=31.7 C T(7)=50.9- 20=30.9 C T(14)=44.3 - 20=24.3 C T(21)=35.9- 20=15.9 C則:Tb(3)=20+4X 1.1(9.2) X 31.7/9.22=33.3 CTb =20+4 X X 30.9/9.2

17、2=33.0 CTb (14)=20+4X X 24.3/9.22=30.2CTb (21)=20+4X X 15.9/9.22=26.7C3.5混凝土內部與混凝土表面溫差計算 T( T )s=Tm- TT) t)本工程實例中 T(3)s=51.7- 33.3=18.4( C ) Ts=50.9- 33.0=17.9( C ) T(14)s=44.3 - 30.2=14.1( C ) T(2)s=35.9- 26.7=9.3(C )若不摻加粉煤灰，其它條件不變，為保證混凝土強度相同，則該配合比設計為:水:水泥:砂:石子(單位kg) =158: 351:707: 1204,按上述步驟計算，各齡期

18、混凝土內表溫差為: T(3), s=22.1 C , T(7), s=21.5 C ,由于溫差的作用，裂縫的產生是不可避免的。根據(jù)計算可以看出，可以采用摻加粉煤灰等有效方法，以降低混凝土硬化過程中混凝土內表的溫差。 因而，在施工中采取適宜的措施，能夠避免有害裂縫的出現(xiàn)。(1)降低水泥水化熱。包括:混凝土的熱量主要來自水泥水化熱 ，因而選 用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好；精心設計混凝土配合比， 采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術，減少每立方米混凝土中的水泥用量，以達到降低水化熱的目的；選用適宜的骨料，施工中根據(jù)現(xiàn)場條件 盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料；選用中粗砂，改善混凝土的和易

19、性 并充分利用混凝土的后期強度，減少用水量；嚴格控制混凝土的塌落度。 在現(xiàn)場設專人進行塌落度的測量，將混凝土的塌落度始終控制在設計范圍 內，一般以79cm為最佳;夏季施工時，在混凝土內部預埋冷卻水管，通 循環(huán)冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。冬季施工時，采用保溫措施進行養(yǎng)護;如技術條件允許，可在混凝土結構中摻加10%15%的大石塊，減 少混凝土的用量，以達到節(jié)省水泥和降低水化熱的目的。(2) 降低混凝土入模溫度。包括:澆筑大體積混凝土時應選擇較適宜的氣溫，盡量避幵炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水攪拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰塊，同時對骨料進行遮陽、灑水降溫，在運輸 與澆筑過程中也采用遮陽保護、灑水降溫等措施，以降低混凝土拌和物的入模溫度；摻加相應的緩凝型減水劑；在混凝土入模時，還可以采取強制 通風措施，加速模內熱量的散發(fā)。(3) 加強施工中的溫度控制。包括:在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護，以使混凝土緩緩降溫，充分發(fā)揮其徐變特性，減低溫度應力。 夏季應堅決避免曝曬，注意保濕；冬季應采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇 的溫度梯度變化；采取長時間的養(yǎng)護，確定合理的拆模時間，以延緩降溫 速度，延長降溫時間，充分發(fā)揮混凝土的“應力松弛效應”加強