大體積混凝土施工

1、第第3章章 大體積混凝土施工大體積混凝土施工 按產(chǎn)生原因一般可分為 (1)荷載作用下的裂縫(約占10%)(2)變形作用下的裂縫(約占80%)(3)耦合作用下的裂縫(約占10%)按裂縫有害程度分 (1)有害裂縫、(2)無害裂縫 按裂縫出現(xiàn)時(shí)間分為 (1)早期裂縫(328天)、(2)中期裂縫(28180天)(3)晚期裂縫(180720天，最終20年)。按深度一般可分為 (1)表面裂縫、(2)淺層裂縫、(3)深層裂縫(4)貫穿裂縫 (a) 表面裂縫 (b) 深層裂縫 (c) 貫穿裂縫 圖圖3.1 溫度裂縫溫度裂縫 大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面是混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生

2、應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束阻止這種應(yīng)變，一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度，就會產(chǎn)生裂縫。1. 水泥水化熱 水泥的水化熱是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源，由于大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散失。 2. 外界氣溫變化3. 約束條件結(jié)構(gòu)在變形時(shí)會受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱“約束”，大體積混凝土由于溫度變化產(chǎn)生變形，這種變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的變形：式中：混凝土收縮時(shí)的相對變形；混凝土的溫度變化量；混凝土的溫度膨脹系數(shù)。T (3-1) T4. 混凝土收縮變形 混凝土的溫度取決于它本身環(huán)境有溫差存在，

3、而結(jié)構(gòu)物四周又不可能做到完全絕熱，因此，在新澆筑的混凝土與其四周環(huán)境之間，就會發(fā)生熱能的交換。模板、外界氣候(包括溫度、濕度和風(fēng)速)和養(yǎng)護(hù)條件等因素，都會不斷改變混凝土所貯備的熱能，并促使混凝土的溫度逐漸發(fā)生變動。因此，混凝土內(nèi)部的最高溫度，實(shí)際上是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的絕對溫升和混凝土澆筑后的散熱溫度三部分組成。 1. 大體積混凝土溫度計(jì)算1) 最大絕熱溫升(二式取其一) hc/TmK FQ c（）hc/1emtTmQ c（）(3-2)hTcm3kg/m3kg/m式中：混凝土最大絕熱溫升()；混凝土中水泥(包括膨脹劑)用量(F混凝土活性摻合料用量()；)；kJ/(kg K)3kg/mC

4、混凝土比熱，取0.97；混凝土密度，取2 400(e為常數(shù)，取2.718；t混凝土的齡期(d)；m系數(shù)，隨澆筑溫度改變，查表3-2。)；水泥品種水泥強(qiáng)度等級水化熱Q( ) 3d7d28d硅酸鹽水泥42.531435437532.5250271334礦渣水泥32.5180256334kJ/kg表表3-1 不同品種、強(qiáng)度等級水泥的水化熱不同品種、強(qiáng)度等級水泥的水化熱表表3-2 系數(shù)系數(shù)m澆筑溫度()51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.4061( )( )tjhtTTT1( ) tTjT( ) t2) 混凝土中心計(jì)算溫度t齡期混凝土中心計(jì)算溫度()

5、；混凝土澆筑溫度()；t齡期降溫系數(shù)，查表3-3同時(shí)要2) 混凝土中心計(jì)算溫度(3-3)式中：考慮混凝土的養(yǎng)護(hù)、模板、外加劑、摻合料的影響。表表3-3 降溫系數(shù)降溫系數(shù)澆筑層厚度(m)齡期t(d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.

6、250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.243) 混凝土表層(表面下50100mm處)溫度2max20.5()/ ()xqbhTT KTTxW/(m K)(1) 保溫材料厚度(或蓄水養(yǎng)護(hù)深度)保溫材料厚度(m)；所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)查表3-4。(3-4)式中:表表3-4 幾種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)幾種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)W/(m K)3kg/m材料名稱密度()導(dǎo)熱系數(shù)材料名稱密度()導(dǎo)熱系數(shù)建筑鋼材7 80058礦棉，巖棉1102000.0310.065鋼筋混凝土2 4002.33瀝青礦棉氈1001600.0330.052水0.58泡沫塑料

7、20500.0350.047木模板5007000.23膨脹珍珠巖403000.0190.065木屑0.17油氈0.05草袋1500.14膨脹聚苯板15250.042瀝青蛭石板3504000.0810.105空氣0.03膨脹蛭石802000.0470.07泡沫混凝土0.10W/(m K)3kg/m3kg/mW/(m K)2TqTW/(m K)maxT2qTTmax2TTbK混凝土表面溫度()；施工期大氣平均溫度()；混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33；計(jì)算的混凝土最高溫度()；計(jì)算時(shí)可取=1520，=2025；傳熱系數(shù)修正值，取1.32.0，查表3-5。表表3-5 傳熱系數(shù)修正值傳熱系數(shù)修正值保溫層種類

8、K1K21僅由容易透風(fēng)的材料組成(如草袋、稻草板、鋸末、砂子)2.63.02由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風(fēng)材料2.02.33在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不透風(fēng)材料1.61.94在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1.31.55僅由不易透風(fēng)材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1.31.52K1Km/s2K注：值一般刮風(fēng)情況(風(fēng)速小于4)； 值刮大風(fēng)情況。(2) 如采用蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水養(yǎng)護(hù)深度。 wmax2bwc()/(7000.28)jhxM TT KTm Q(3-5) 式中：wh養(yǎng)護(hù)水深度(m)； x混凝土維持到指定溫度的延續(xù)時(shí)間，即蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)間(h)；1m/MF V2m3

9、mM混凝土結(jié)構(gòu)表面系數(shù)()，F(xiàn)與大氣接觸的表面積(V混凝土體積()；)；max2TT般取2025；bK傳熱系數(shù)修正值；700折算系數(shù)3kJ/(mK)；wW/(m K)水的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.58。(3) 混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)。 1/1/iiq(3-6) W/(m K)式中：混凝土表面模板及保溫層等的傳熱系數(shù)；i各保溫層材料厚度(m)；iW/(m K)各保溫層材料導(dǎo)熱系數(shù)； q2W/(mK)空氣層的傳熱系數(shù)，取23。 (4) 混凝土虛厚度。/hk (3-7) hW/(m K)式中：混凝土虛厚度(m)；混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33 k折減系數(shù)，取2/3；(5) 混凝土計(jì)算厚度。2Hhh(3-

10、8) 式中：H混凝土計(jì)算厚度(m)；h混凝土實(shí)際厚度(m)。22( )1( )4 ()/tqtqTTh HhTTH(3-9)(6) 混凝土表層溫度。2( ) tTqT式中：混凝土表面溫度()；施工期大氣平均溫度()；h1( ) tT混凝土虛厚度(m)；混凝土中心溫度() H混凝土計(jì)算厚度(m)；4) 混凝土內(nèi)平均溫度。( )1( )2( )/2m tttTTT(3-10) 2. 大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算1xC3N/mm1) 地基約束系數(shù)(1) 單純地基阻力系數(shù)()，查表3-6。1xC3N/mm表3-6 單純地基阻力系數(shù)()土質(zhì)名稱承載力(推薦值軟黏土801500.010.03砂質(zhì)黏土25040

11、00.030.06堅(jiān)硬黏土5008000.060.10風(fēng)化巖石和低強(qiáng)度素混凝土5 00010 0000.601.00C10以上配筋混凝土5 00010 0001.001.502kN/m1xC(2) 樁的阻力系數(shù)。2/xCQ F(3-11) 2xCN/mm3/42/(4)nQEI K DEI3/44/(4)nQEI K DEI式中：Q樁產(chǎn)生單位位移所需水平力(當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)鉸接時(shí)當(dāng)樁與結(jié)構(gòu)固接時(shí) 樁的阻力系數(shù)(N/mm3)；)；2N/mm4mmE樁混凝土的彈性模量(I樁的慣性矩()；)；nK2103N/mm地基水平側(cè)移剛度，取D樁的直徑或邊長(mm)；F每根樁分擔(dān)的地基面積(2mm)。2) 大體積混

12、凝土瞬時(shí)彈性模量 (3-12) 0.09( )0(1e)ttEE式中： ( ) tE2N/mmt齡期混凝土彈性模量()； 0E2N/mm28d混凝土彈性模量() e常數(shù)，取2.718；t齡期(d)。3) 地基約束系數(shù)( )12( )()/txxtCCh E(3-13) 式中： ( ) t1mmt齡期地基約束系數(shù)()； 1xC3N/mmh混凝土實(shí)際厚度(mm)；單純地基阻力系數(shù)()； 2xC3N/mm( ) tE樁的阻力系數(shù)()；t齡期混凝土彈性模量() 3N/mm4) 混凝土干縮率和收縮當(dāng)量溫差混凝土干縮率式中： t齡期混凝土干縮率； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮值，取 各修正系數(shù)，查表3-7。0

13、0.01( )1210(1e)tY tYM MM(3-14)( )Y t0Y1M210MM、 43.24 10收縮當(dāng)量溫差( )( )/Y tY tT(3-15) 式中： ( )Y tTt齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差()； 51 10混凝土線性膨脹系數(shù)，(1/)。5) 結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差(一般3d劃分一區(qū)段)( )(3)(3)( )im im iY iY iTTTTT(3-16) 式中： iTi區(qū)段結(jié)構(gòu)計(jì)算溫度()； ( )m iTi區(qū)段平均溫度起始值()；( +3)m iTi區(qū)段平均溫度終止值()；( +3)Y iTi區(qū)段收縮當(dāng)量溫差終止值()； ( )Y iTi區(qū)段收縮當(dāng)量溫差起始值()6) 各區(qū)段拉

14、應(yīng)力1 1/ch (/2)iiiiiET SL(3-17) i2N/mmiE2N/mmiS式中：i區(qū)段混凝土內(nèi)拉應(yīng)力()；i區(qū)段平均彈性模量()；i區(qū)段平均應(yīng)力松弛系數(shù)，查表3-8表表3-8 松弛系數(shù)松弛系數(shù)S(t)齡期t(d)369121518212427300.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327( ) tSii區(qū)段平均地基約束系數(shù)； L混凝土最大尺寸(mm)；ch雙曲余弦函數(shù)。到指定期混凝土內(nèi)最大應(yīng)力 max11/(1)nii(3-18) 7) 安全系數(shù)3. 大體積混凝土平均整澆長度(伸縮縫間距)max/tKftf2N/mm式中：K大體積

15、混凝土抗裂安全系數(shù)，應(yīng)1.15；到指定期混凝土抗拉度設(shè)計(jì)值()。1) 混凝土極限拉伸值47.5(0.1/ )10 (ln /ln28)ptfdt(3-19) 式中： p混凝土極限拉伸值； tf2N/mm混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值()； /acFF配筋率(%)， d鋼筋直徑(mm)；ln以e為底的對數(shù)；t指定期齡期(d)； aF2mcF2m鋼筋截面積()；混凝土截面積()。2) 平均整澆長度(伸縮縫間距)cp( )1.5/arch/()txpLhECTT(3-20)式中： cpLxC3N/mm12xxxCCCarchTh混凝土厚度mm)；E(t)指定時(shí)刻的混凝土彈性模量(N/mm2)；地基阻力系數(shù)()

16、，；反雙曲余弦函數(shù)；指定時(shí)刻的累計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差()。平均整澆長度(伸縮縫間距)(mm)；1. 混凝土熱導(dǎo)率計(jì)算 混凝土熱導(dǎo)率，是指在單位時(shí)間內(nèi)熱流通過單位面積和單位厚度混凝土介質(zhì)時(shí)，混凝土介質(zhì)兩側(cè)為單位溫差時(shí)熱量的傳導(dǎo)率。它是反映混凝土傳導(dǎo)熱量難易程度的系數(shù)?；炷恋臒釋?dǎo)率以下式表示12/QTTAt(3-21) 式中： 1W (m K)混凝土熱導(dǎo)率()； Q通過混凝土厚度為的熱量(J)； 混凝土厚度(m)； 12TT2m溫度差()；t測試時(shí)間(h)。A混凝土的面積()；2. 混凝土比熱計(jì)算單位重量的混凝土，其溫度升高1所需的熱量稱為混凝土的比熱，可按式(3-23)計(jì)算 ccssggww/CPC

17、PCPCP CP(3-23)CcCsCgCwC、 式中： 分別為混凝土、水泥、砂、石子、1kJ(kg K) 水的比熱()3. 混凝土熱擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算 混凝土的熱擴(kuò)散系數(shù)(又稱導(dǎo)溫系數(shù))是反映混凝土在單位時(shí)間內(nèi)熱量擴(kuò)散的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。熱擴(kuò)散系數(shù)愈大，愈有利于熱量的擴(kuò)散?；炷恋臒釘U(kuò)散系數(shù)一般通過試驗(yàn)求得或按式(3-24)計(jì)算/aC(3-24)式中： a混凝土的熱擴(kuò)散系數(shù)(2m /h)； 3kg/m混凝土的重度()，普通混凝土的重度一般之間，鋼筋混凝土的重度之間。3kg/m3kg/m在2 3002 450在2 4502 500 1. 混凝土拌和溫度計(jì)算混凝土的拌和溫度，是指組成混凝土的各種材料經(jīng)攪拌

18、形成均勻的混凝土出料后的溫度，又稱為出機(jī)溫度，可按式(3-25)表示ci/TTmCmCci/TTmCmC(3-25)式中： cT混凝土的拌和溫度()； m混凝土組成材料的重量(kg)；C混凝土組成材料的比熱(1kJ(kg K)； iT混凝土組成材料溫度()。若考慮混凝土攪拌時(shí)設(shè)置攪拌棚相對混凝土出機(jī)溫度的影響，則混凝土的出機(jī)溫度為一混凝土出機(jī)溫度()；混凝土攪拌棚溫度()。Iccd0.16()TTTT(3-26) IT式中：2. 混凝土澆筑溫度計(jì)算dT混凝土的澆筑溫度一般可按式(3-27)計(jì)算jcq=+(TTTc123n)(+)TAAAA (3-27) 1. 選擇水泥品種 混凝土溫升的熱源是水

19、泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。例如，優(yōu)先選用等級為32.5、42.5的礦渣硅酸鹽水泥，因其與同等級的礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥相比，3d的水化熱可減少28%。 2. 減少水泥用量由于水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力是地下室墻板產(chǎn)生裂縫的主要原因，且混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B等級越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設(shè)計(jì)要求的條件下盡量降低混凝土的強(qiáng)度等級以減少水化熱外，還應(yīng)該充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每立方米的混凝土水泥用量每增(減)l0kg，水泥水化熱使混凝土的溫度相對升(降)達(dá)1。3. 選擇外加劑1) 減水劑2) 粉煤灰3) 膨脹劑

20、4) 選擇粗、細(xì)骨料(1) 含泥量 (2) 骨料粒徑。 (3) 砂率和細(xì)度模數(shù)。 1. 混凝土澆筑與振搗 對于地下室墻體結(jié)構(gòu)的大體積混凝土澆筑，除了一般的施工工藝以外，應(yīng)采取一些技術(shù)措施，以減少混凝土的收縮，提高極限拉伸，這對控制溫度裂縫很有作用。 改進(jìn)混凝土的攪拌工藝對改善混凝土的配合比、減少水化熱、提高極限拉伸有著重要的意義。 2. 混凝土澆筑溫度適當(dāng)?shù)叵拗苹炷恋臐仓囟?，一般情況下，建議混凝土的最高澆筑溫度應(yīng)控制在40以下。3. 混凝土出機(jī)溫度 為了降低大體積混凝土總溫升和減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機(jī)溫度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的質(zhì)量較

21、大。水的比熱最大，但它在混凝土中占的質(zhì)量卻最小。 4. 混凝土養(yǎng)護(hù) 地下室外墻澆筑以后，為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止因混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，應(yīng)對混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)某睗耩B(yǎng)護(hù)；為了使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度，防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度裂縫，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)。 5. 防風(fēng)和回填 外部氣候也是影響混凝土裂縫發(fā)生和開展的因素之一，其中，風(fēng)速對混凝土的水分蒸發(fā)有直接的影響，不可忽視，地下室外墻混凝土應(yīng)盡量封閉門窗，減少對流。 土是最佳的養(yǎng)護(hù)介質(zhì)，地下室外墻混凝土施工完畢后，在條件允許的情況下應(yīng)盡快回填。1. 后澆帶后澆帶的構(gòu)造有平接式、

22、T字式、企口式等三種，如圖3.2所示。后澆帶的寬度應(yīng)考慮施工方便，避免應(yīng)力集中，寬度可取7001 000mm。當(dāng)?shù)厣?、地下都為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)標(biāo)明后澆帶的位置，并應(yīng)貫通地上和地下整個(gè)結(jié)構(gòu)，但鋼筋不應(yīng)截?cái)唷?a) 平接式平接式 (b) T字式字式(c) 企口式企口式圖圖3.2 后澆帶構(gòu)造后澆帶構(gòu)造2. 應(yīng)力釋放帶正常情況下后澆帶的間距為2030m，但在許多實(shí)際工程中，由于設(shè)計(jì)、施工條件的制約，后澆帶的間距往往超過這個(gè)范圍。例如，在澆筑地下室外墻時(shí)，當(dāng)?shù)叵率彝鈮荛L或是環(huán)狀全封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，其水平方向的約束應(yīng)力相當(dāng)大，若無處釋放，就很容易產(chǎn)生豎向裂縫，因此在這類地下室外墻板上合理布置應(yīng)

23、力釋放帶，有目的地給予誘導(dǎo)釋放,可以有效地減少或防止豎向裂縫的發(fā)生。3. 構(gòu)造設(shè)汁地下室墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意構(gòu)造配筋的重要性，它對結(jié)構(gòu)抗裂性能的影響很大，但目前國內(nèi)外對此都不夠重視。對連續(xù)板不宜采用分離式配筋，應(yīng)采用上下兩層的連續(xù)配筋；對轉(zhuǎn)角處的樓板宜配上下兩層放射筋，其直徑為814mm，間距約為200mm，同時(shí)應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。在孔洞周圍、變截面轉(zhuǎn)角處，由于溫度變化和混凝土收縮會產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫，因此，可在孔洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網(wǎng)片；在變截面處做局部處理，使截面逐步過渡，同時(shí)增配抗裂鋼筋，防止裂縫。4. 滑動層由于邊界條件在約束下才會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，因此，在與外約束的接觸面

24、上設(shè)置滑動層可以大大減弱外約束。可在外約束兩端各1/41/5的范圍內(nèi)設(shè)置滑動層；對約束較強(qiáng)的接觸面，可在接觸面上直接設(shè)滑動層?；瑒訉拥淖龇ㄓ袖佋O(shè)一層刷有兩道熱瀝青的油氈，或鋪設(shè)1020mm厚的瀝青砂，或鋪設(shè)50mm厚的砂或石屑層。 5. 緩沖層在高、低底板交接處和底板地梁等處，用3050mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔離層，如圖3.3所示，以緩沖基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。 (a) 高、低底板交接處高、低底板交接處 (b) 底板地梁處底板地梁處圖圖3.3 緩沖層示意圖緩沖層示意圖 6. 跳倉施工 一般分倉間歇時(shí)間710天。 上海萬人體育場，周長1 100 m，直徑300余米，采用分塊跳倉澆筑，取消伸

25、縮縫，只有施工縫，C25混凝土利用后期強(qiáng)度，優(yōu)選配合比和外加劑，嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)，最后只有輕微無害裂縫，經(jīng)處理使工程完全滿足正常使用要求。與北京工人體育場相比較(24條永久伸縮縫)，避免了留設(shè)伸縮縫造成的滲漏缺陷。 由于高強(qiáng)度等級的混凝土和預(yù)拌混凝土的大量應(yīng)用，使混凝土的裂縫控制變得越來越困難?；炷恋拇罅鲃有缘忍匦耘c混凝土的抗裂性有著一定的矛盾。外加劑的應(yīng)用雖然可以在保持一定優(yōu)良工作性能的同時(shí)降低水化熱，但往往是改善了一方面又影響了另一方面，也無法從根本上解決問題。 基礎(chǔ)的特點(diǎn)決定著它會受到較大的約束，盡管在施工過程中所采用的后澆帶或應(yīng)力釋放帶的確是一種有效的方法，但是也帶來了施工的另一些困難。比如

26、，后澆帶本身的處理比較復(fù)雜，如果措施不當(dāng)，就很可能會成為滲漏水的突破口；后澆帶或應(yīng)力釋放帶的有效設(shè)置間距比較小(2030m)，在一些長墻施工中過多的設(shè)置會影響工期等等。 為此，在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模的底部開設(shè)排水孔，使多余的水分從孔中自然排走；利用正式設(shè)計(jì)的集水坑或人為的“水潭”，將多余水分集中后用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。 62.7m 34.4m2.5m30C【例3.1】 高層建筑大體積混凝土底板，平面尺寸為，厚為， 混凝土，混凝土澆筑量為 3 2352m，施工時(shí)平均氣溫為26，所用材料為42.5號普通水泥， 混凝土水泥用量為4003kg/m， 中砂、碎石、混凝土的配合比為水泥 砂石子=l 1.

27、688 3.12，水灰比為0.45， 另摻1%的JMIII。 經(jīng)測試，水泥、砂、石子的比熱 csgCCC10.84kJ(kg K)水的比熱 1w4.2kJ(kg K)C,各種材料的溫度分別為 cgTT25 sT wT 28，15 ,施工方案確定采用保溫法以防止水泥水化熱可能引起的溫度裂縫。試選擇保溫材料及所需的厚度。sW gW 解 現(xiàn)場測定砂石的含水率分別為5%，1%表表3-12 混凝土拌合溫度計(jì)算表混凝土拌合溫度計(jì)算表材料名稱重量(1)比熱(2)熱當(dāng)量/)(3)=(1)(2)材料溫度/(4)(5)=(3)(4)水泥砂子石子砂中含水量5%石子含水量l%拌和水合計(jì)4006751 24834121

28、342 5030.840.840.844.24.24.23365671 048l42.850.4562.82 9002528251515158 40015 87626 2002 l427568 442 66 834/kJ001iikjjijehq K（） (2) 混凝土的出罐溫度。混凝土在現(xiàn)場用二階式攪拌站攪拌，敞開棚式，則(1) 混凝土的拌合溫度。根據(jù)已知條件可用表格法來求出混凝土的拌合溫度，見表3-12。則c66 8342 900iTWCTWC=23.05ciTT23.05若采用商品混凝土，可參考封閉棚式計(jì)算結(jié)果。minmin(3) 混凝土的澆筑溫度。根據(jù)施工方案，混凝土澆筑每個(gè)循環(huán)過程中

29、：裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)3次，運(yùn)輸時(shí)間3 ，平倉、振搗至混凝土澆筑完畢共60則10.03230.096A 用自卸開敞式汽車運(yùn)輸，查表3-9， 0.003720.003730.011 1At30.0030.003600.18At1230.0960.011 10.180.287 1AAAAcqc()jTTTTA23.05(2623.05)(2623.05)0.2871=23.9 (4) 混凝土的絕熱溫升?；炷猎跐仓?5d時(shí)水化熱溫度最大，因此，3d的混凝土絕熱溫升，可用(3-2)式的第二式計(jì)算：ch(1e)mtm QTCc400mkgc400mkg32 400/kg m0.97kJ/kg KC 0.38m

30、3td查表3-2得；查表3-1得 461kJ/kg KQ h4004610.6540.972 400T=51.8(5) 混凝土內(nèi)部最高溫度。 澆筑層厚度為2.5m，齡期為3d時(shí)，查表3-3得 0.651( )jh( )23.951.80.65ttTTT=57.57 (6) 混凝土的表面溫度。施工方案中采用18mm厚的多層夾板模板，選用20mm厚的草袋進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，大氣溫度 q26Tq26oTC 混凝土的虛鋪厚度：q115.260.02110.1423ii式中：查表3-4可得 0.14iq成為空氣的傳熱系數(shù)，取為 2123W(m)K2.330.6660.295m5.26hk 混凝土的計(jì)算厚度：2

31、2.520.2953.09mHhh 混凝土的表面溫度：22( )q1( )q4 ()/ttTTh HhTTH22( )q1( )q4 ()/ttTTh HhTTH24260.295(3.090.295)(57.5726)3.09260.122.7931.57=36.57 【例3.2】 現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)底板，厚度為0.8m，配置直徑16帶肋鋼筋，配筋率0.35%，混凝土強(qiáng)度等級采用C30，地基為堅(jiān)硬黏土，施工條件正常(材料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、水灰比準(zhǔn)確、機(jī)械振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)良好)。試計(jì)算早期(15d)不出現(xiàn)貫穿性裂縫的允許間距。57.5736.5736.5726計(jì)算結(jié)果表明：混凝土的中心最高溫度與表

32、面溫度差為=2125；混凝土表面溫度與大氣溫度差為=10.57。因此，采用在混凝土表面覆蓋20mm厚的草袋作為保溫養(yǎng)護(hù)措施的方案是可行的。 解 考慮施工條件正常，由表3-7查得： 12359,1SM MMMMM 均取461.42,0.93,MM,700.70,0.42M 1M混凝土經(jīng)過15d的收縮變形(由式3-14)為40.01 15(15)123.24 10 (1e)YnMMM40.153.24 10 (1e) 1.420.93 0.700.4240.175 10收縮當(dāng)量溫差：4(15)(15)50.175 101.751.0 10yoYTC2oC混凝土上、下面溫升為15，由于時(shí)間短，養(yǎng)護(hù)較

33、好，氣溫差忽略不計(jì)，混凝土的水化熱溫差經(jīng)計(jì)算為25，則計(jì)算溫差為T22527oTC混凝土的極限拉伸，由式(3-19)代入，為4pt7.5(0.1/ )10 (ln /ln28)fdt440.357.5 1.5(0.1)0.813 101.115*101615d混凝土的彈性模量40.0940.09 154(15)3.0 10(1e)3.0 10(1e)2.22 10tE40.0940.09 154(15)3.0 10(1e)3.0 10(1e)2.22 10tEMPa伸縮縫的最大允許間距由式(3-20)為 cp( )1.5/arch/()txpLhECTT45548002.22 101.0 10

34、271.5arch0.081.0 10271.115 102223.495 101.12625 157mm26m由計(jì)算知，板的最大允許伸縮縫間距為26m。當(dāng)板的縱向長度小于26m時(shí)，可以避免裂縫出現(xiàn)。否則則需在中部設(shè)置伸縮縫或“后澆縫”。當(dāng)板下有樁基礎(chǔ)時(shí)，計(jì)算阻力系數(shù)Cx時(shí)，應(yīng)考慮樁基對基礎(chǔ)底板的約束阻力?！纠?.3】 大型設(shè)備基礎(chǔ)底板長90.8m、寬31.3m、厚2.5m，混凝土為C20，采用60d后期強(qiáng)度配合比， 用32.5礦渣水泥，水泥用量 mc=280kg/m3 ,混凝土澆筑入模溫度 Tj=28， 為25，結(jié)構(gòu)物周圍用鋼模板，在模板和混凝土上表面外包兩層草袋保溫，混凝土比熱 施工時(shí)平均

35、氣溫C=1.0kJ /kg K混凝土密度 32400/kg m試計(jì)算總降溫產(chǎn)生的最大溫度拉應(yīng)力及安全系數(shù)。解 (1) 計(jì)算絕熱溫升值，按式 hc/1emtTm Q c（）為簡單計(jì)只計(jì)算3d、7d、28d的值。 0.397 3h(3)280 180/0.972 400 1eTo（）=15.1 C,0.397 7h(7)280256/0.972 400 1eTo（）=28.9 C0.397 28h(28)280334/0.972 400 1eTo（）=40.2 C(2) 混凝土中心溫度計(jì)算，按式 1( )jh( )ttTTT計(jì)算如下 1(3)2815.10.6537.8oTC1(7)2828.90.645.4oTC1(28)2840.20.15734.3oTC(3) 混凝土表層溫度。兩層草袋保溫按6cm計(jì)，則保溫層傳熱系數(shù)q1/1/1/0.06/0.141/232.12ii混凝土虛厚度22.33/0.73432.12hkm 混凝土計(jì)算厚度22.520.7344.0Hhhm混凝土表層溫度22(3)q1(3)q4 ()/TTh HhTTH22540.734(4.00.734)(37.