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文檔簡介

1、目 錄1 前言11.1大體積混凝土研究現(xiàn)狀及存在的問題11.2本文研究的內(nèi)容及意義22大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術(shù)研究32.1裂縫與裂縫控制的概念及分類32.2大體積混凝土裂縫的成因3混凝土本身的影響3其他因素的影響42.3大體積混凝土施工方案和施工技術(shù)研究5大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求5混凝土配合比及其材料62.4混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)7混凝土的澆筑7混凝土的養(yǎng)護(hù)7混凝土澆筑塊體表面保溫層的計(jì)算方法8大體積混凝土澆筑的其它規(guī)定92.5本章小結(jié)93混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫控制理論113.1計(jì)算溫度應(yīng)力的基本假定113.2混凝土的基本物理力學(xué)性能11混凝土各齡期的收縮及收縮當(dāng)量溫差11混凝土的彈性

2、模量12混凝土極限拉伸值12大體積混凝土的應(yīng)力松弛系數(shù)133.3混凝土溫度的計(jì)算13混凝土的絕熱溫升計(jì)算14非絕熱溫升15混凝土表面溫度的估算15混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算153.4大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算及裂縫控制條件16自約束拉應(yīng)力的計(jì)算16外約束拉應(yīng)力計(jì)算16控制溫度裂縫的條件173.5本章小結(jié)174大體積混凝土施工實(shí)例一184.1工程概況184.2施工方案18原材料18混凝土的攪拌、運(yùn)輸及準(zhǔn)備18混凝土澆筑18大體積混凝土的振搗184.3大體積混凝土質(zhì)量控制19混凝土裂縫控制措施19混凝土試塊留置及養(yǎng)護(hù)244.4混凝土質(zhì)量保證及成品保護(hù)措施25混凝土質(zhì)量保證措施25成品保護(hù)措施25安全文明施工

3、措施255大體積混凝土施工實(shí)例二275.1工程概況275.2大體積混凝土原材料和外加劑的選用275.3混凝土配合比設(shè)計(jì)275.4底板大體積混凝土質(zhì)量控制措施28大體積混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)28混凝土拌制及運(yùn)輸29混凝土澆筑30混凝土養(yǎng)護(hù)30混凝土的振搗31成品保護(hù)及試塊制作和管理315.5冬期施工混凝土質(zhì)量保證措施325.6大體積混凝土測溫326結(jié)論與展望346.1結(jié)論346.2展望35致 謝36參考文獻(xiàn)371 前 言1.1大體積混凝土研究現(xiàn)狀及存在的問題隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的建筑行業(yè)也取得了輝煌的成就。其中,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)己經(jīng)處于世界領(lǐng)先的水平。同時,也開發(fā)出了一批新型建筑材料,出

4、現(xiàn)了一大批的高層、超高層工業(yè)或民用建筑。因此,大體積混凝土也越來越多的被應(yīng)用到各種各樣的實(shí)際工程之中。大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于lm以上,施工時必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理水化熱引起的混凝土內(nèi)外溫度差,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的混凝土結(jié)構(gòu)1。其施工特點(diǎn)是:整體性要求比較高,要求連續(xù)澆筑;結(jié)構(gòu)的體量較大,澆筑混凝土后形成較大的內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力。大體積混凝土工程結(jié)構(gòu)較厚,體形較大、鋼筋較密,混凝土數(shù)量較多,施工條件較為復(fù)雜,施工技術(shù)要求高,必須同時滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求,另外,還存在如何控制和防止溫度應(yīng)力,變形裂縫產(chǎn)生等問題。隨著大體積混凝土施工技術(shù)不斷地提高,高質(zhì)量

5、的施工技術(shù)也成為社會發(fā)展的必然要求。隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷提高,建設(shè)領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大,大體積混凝土逐漸應(yīng)用于大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但是,由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大,溫度應(yīng)力增大,使得混凝土裂縫的控制問題成為設(shè)計(jì)及施工中的一個急需解決的重大問題2。1930年以后,人們開始注意大體積混凝土的裂縫控制問題,并認(rèn)識到水泥水化熱引發(fā)的溫度應(yīng)力是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的根本原因。從此美國開始了對大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的研究,開發(fā)了多種技術(shù)措施,這些技術(shù)措施包括:(l)開發(fā)低熱水泥(2)降低混凝土中水泥用量(3)開發(fā)新的混凝土施工工藝(4)降低混凝土的澆筑溫度(5)對大體積混凝土的表面進(jìn)行保溫,控制其內(nèi)外的溫差

6、早在二十世紀(jì)50年代,“工業(yè)建筑溫度伸縮縫問題”在建筑領(lǐng)域里是屬于一個具有規(guī)范性的問題1。人們在前人研究的基礎(chǔ)上開始研究溫度應(yīng)力、溫度控制的方法。在國內(nèi),一般采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算大體積混凝土其中心最高溫度、施工溫度應(yīng)力以及表面溫度,這種做法能夠簡化計(jì)算且具有較強(qiáng)的實(shí)用價值。但由于未能考慮大體積混凝土內(nèi)部溫度的連續(xù)性及連續(xù)變化的外界溫度的影響,同時采用經(jīng)驗(yàn)值確定澆筑厚度的溫降修正系數(shù),所得結(jié)果與實(shí)際施工過程中的溫度場變化的規(guī)律相差很大。由于假設(shè)溫度場與實(shí)際溫度場不符,加上沒有考慮徐變的影響,施工期溫度應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際混凝土的應(yīng)力場也不相符合。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算很難了解實(shí)際工程溫度應(yīng)力。目前,許多學(xué)

7、者應(yīng)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù),綜合考慮混凝土的入模溫度、混凝土的彈性模量在澆注過程的變化規(guī)律以及水泥水化熱散熱規(guī)律和外界氣溫變化規(guī)律,采用有限差分法或有限單元法求解一、二及三維大體積混凝土溫度場,有些學(xué)者全面的總結(jié)了大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度與裂縫控制最新研究結(jié)果及各種工業(yè)結(jié)構(gòu)的裂縫控制方法,提出了較為實(shí)用的大體積混凝土工程裂縫的控制方法以及溫度場和溫度應(yīng)力場的計(jì)算方法,并已在大量工程中得到了廣泛應(yīng)用。與此同時,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,混凝土溫度場及應(yīng)力場的仿真計(jì)算也受到人們的重視。考慮諸多隨機(jī)性,就溫度場獲得而言,首先是近似處理結(jié)構(gòu)邊界條件;其次是考慮氣溫、水泥和日照等影響因素的隨機(jī)性;再次是估算原材料

8、溫度、混凝土出機(jī)溫度、澆筑溫度;四是考慮混凝土的配合比的隨機(jī)性引起的絕熱溫升隨機(jī)性;五是采用半經(jīng)驗(yàn)半理論公式換算混凝土熱學(xué)參數(shù)的隨機(jī)性,如:導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)等。就溫度應(yīng)力場的獲得而言,一方面考慮是隨機(jī)溫度場的隨機(jī)性,另一方面,考慮混凝土材料力學(xué)特性如彈性模量、徐變度等,利用隨機(jī)性分析大體積混凝土的溫度場分布規(guī)律是當(dāng)今此類結(jié)構(gòu)的一個發(fā)展趨勢3。目前,對大體積混凝土施工的研究體現(xiàn)在以下兩個方面:(l)為了防止大體積混凝土構(gòu)件過長,致使構(gòu)件底部或者是構(gòu)件的部分?jǐn)嗝嬖谑湛s過程中約束應(yīng)力過大,及當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的在此齡期時的抗拉強(qiáng)度時,混凝土將產(chǎn)生裂縫,故用伸縮縫將一個構(gòu)件分成若干施工段。于是,伸縮縫

9、間距研究也就成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)的主要研究對象4。(2)為了解決前面相關(guān)研究理論不能解決的問題,在后期研究過程中,主要表現(xiàn)在混凝土組成材料的性能和大體積混凝土的配合比以及養(yǎng)護(hù)降溫等方法的研究。1.2本文研究的內(nèi)容及意義本文在前人研究的基礎(chǔ)上,大量查閱國內(nèi)外與大體積混凝土相關(guān)文獻(xiàn),主要研究和介紹了以下內(nèi)容:(l)介紹了大體積混凝土應(yīng)力的理論計(jì)算和分析方法,并將計(jì)算分析結(jié)果與現(xiàn)場測試的結(jié)果進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證當(dāng)前理論的正確性;(2)研究了大體積混凝土裂縫的成因,提出控制大體積混凝土施工裂縫的有效措施;(3)提出實(shí)用的計(jì)算混凝土裂縫的方法;(4)根據(jù)本工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理方法、

10、施工工藝的選擇方法、制定合理施工方案的步驟等;(5)根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出大體積混凝土施工應(yīng)注意的主要問題,并提出相關(guān)解決方案;利用前面的方法對背景工程中的大體積混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行了溫度場分析和溫度監(jiān)控。從材料選用、澆筑方式、養(yǎng)護(hù)等方面入手,采取綜合措施控制溫度裂縫,達(dá)到預(yù)期目的。2 大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術(shù)研究2.1裂縫與裂縫控制的概念及分類裂縫是指固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,在學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度理論范疇5,是一種人們可以接受的材料特征。建筑結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的,如對建筑物抗裂要求過高,必將付出巨大的代價,科學(xué)的研究是將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。因此,建筑物的裂縫控制是指將裂

11、縫的預(yù)測、預(yù)防和處理工作。大體積混凝土裂縫主要包括以下幾種:(1)微觀裂縫一般認(rèn)為,混凝土的微觀裂縫主要包括:粘著裂縫;水泥石裂縫;集料裂縫。在這三種裂縫中,前兩種較多,集料裂縫出現(xiàn)較少?;炷脸霈F(xiàn)的微裂縫主要指前兩種。微觀裂縫的存在,對混凝土的基本性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。由于混凝土微裂縫的分布規(guī)律是不規(guī)則的而且是非貫穿的,所以具有微裂縫的混凝土是可以承受一定拉力的。但是,在結(jié)構(gòu)受拉力較大的部位,微裂縫很容易擴(kuò)展并貫穿整個結(jié)構(gòu),較早地導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂。實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)物主要是剪拉破壞。混凝土的構(gòu)造理論可以解釋混凝土微裂縫的成因,即視混凝土為各種材料組成的非均質(zhì)材料。在混凝土水化和硬化的同時,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均

12、勻的體積變形;各種材料之間的不均勻變形產(chǎn)生了相互約束應(yīng)力。按照構(gòu)相關(guān)計(jì)算模型,不均勻變形引起內(nèi)應(yīng)力就導(dǎo)致粘著微裂縫出現(xiàn)。總的來說,混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫是絕對的,無裂縫是相對的,裂縫控制的目的也就是將混凝土控制在無大于0.05裂縫的狀態(tài)。(2)宏觀裂縫寬度不小于0.05的裂縫稱為宏觀裂縫,宏觀裂縫是由微觀裂縫擴(kuò)展而來的。引起混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)宏觀裂縫的主要原因包括:外荷載;結(jié)構(gòu)次應(yīng)力;變形應(yīng)力,當(dāng)上述應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時就產(chǎn)生裂縫6。混凝土的宏觀裂縫按其成因有荷載裂縫、變形裂縫、施工裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫。根據(jù)它們在結(jié)構(gòu)中的分布區(qū)域,可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫?;炷粮煽s變形和自身溫度場變化的

13、內(nèi)部約束或由于氣溫驟降引起混凝土表面裂縫。混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,當(dāng)它們大于混凝土同齡期的抗拉強(qiáng)度時就會產(chǎn)生裂縫。一般情況下不會形成貫穿裂縫或深層裂縫。內(nèi)部裂縫是由于在出現(xiàn)表面裂縫澆筑塊頂面上澆筑新混凝土形成的。深層裂縫是出現(xiàn)在脫離基礎(chǔ)約束范圍以外的表面裂縫,由于混凝土降溫的過程較長,在混凝土塊內(nèi)部溫度場復(fù)雜,裂縫向縱深發(fā)展,形成了深層裂縫,但是其內(nèi)部仍是連續(xù)的?;A(chǔ)貫穿裂縫是切斷混凝土結(jié)構(gòu)的大裂縫?;炷了療釡厣龑?dǎo)致澆筑溫度過高,形成最高溫度,當(dāng)降到最低溫度時,即產(chǎn)生基礎(chǔ)溫差,當(dāng)溫度應(yīng)力大于同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度時就產(chǎn)生基礎(chǔ)貫穿裂縫。2.2大體積混凝土裂縫的成因根據(jù)有關(guān)資料,混凝土早

14、期裂縫80%左右由施工因素造成的,15%左右因混凝土材料方面的原因造成,5%左右因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成?;炷亮芽p的產(chǎn)生主要與材料、施工、設(shè)計(jì)、使用環(huán)境等有關(guān)。因此,混凝土產(chǎn)生裂縫原因主要有以下幾點(diǎn)?;炷帘旧淼挠绊?1)混凝土的體積穩(wěn)定性混凝土的體積穩(wěn)定性是指混凝土在抵抗物理、化學(xué)作用下產(chǎn)生變形的能力。體積穩(wěn)定性不好致使混凝土的抗?jié)B性性能降低,溶液性的物質(zhì)滲透到混凝土中,造成混凝土的耐久性能下降?;炷恋捏w積變化可以分為三個階段?;炷劣不暗捏w積變化混凝土硬化過程中的體積變化混凝土硬化后的體積變化(2)混凝土的收縮7收縮是混凝土本身所固有的一種重要特性。在沒有負(fù)載的情況下,混凝土的開裂往往由于收縮

15、變形而導(dǎo)致?;炷恋氖湛s變形主要包括以下幾個方面等。干燥收縮自收縮塑性收縮化學(xué)減縮溫度收縮碳化收縮沉降收縮(3)混凝土的徐變在任意荷載作用下,混凝土結(jié)構(gòu)除了發(fā)生彈性變形外,還產(chǎn)生一種隨時間緩慢增加的非彈性變形,稱為“徐變變形”。徐變變形比瞬時彈性變形大13倍。徐變變形是混凝土內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的粘性滑動現(xiàn)象。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)變形不變,混凝土內(nèi)部約束應(yīng)力減小,稱為“應(yīng)力松弛”8。徐變能降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力,減少收縮裂縫,也能削減結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)和因基礎(chǔ)不均勻沉降引起局部應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的應(yīng)力峰值。有時在工程施工中可在保持大體積混凝土強(qiáng)度不變的條件下,設(shè)法提高混凝土的徐變以減緩結(jié)構(gòu)裂縫的目的。但結(jié)構(gòu)的徐變也有

16、不利的一面,比如徐變會不斷加大結(jié)構(gòu)的變形;在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,徐變會還會引起預(yù)應(yīng)力的損失等,所以應(yīng)綜合考慮徐變的影響。(4)混凝土所用材料的影響水泥和水混凝土結(jié)構(gòu)開裂主要是由于本身收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度。混凝土產(chǎn)生的收縮值及強(qiáng)度值因水泥種類、水泥用量拌制不同而不同。水泥的細(xì)度問題是需要我們特別關(guān)注的,水泥的細(xì)度越細(xì),混凝土越容易開裂。砂、石骨料混凝土骨料的含泥量越高越容易開裂。這是由于骨料表面所帶的泥份妨礙了骨料與水泥漿之間的咬合粘結(jié),弱化了界面結(jié)構(gòu),因而降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度。外加劑和摻合料試驗(yàn)表明摻化學(xué)外加劑的混凝土干縮值較大。使用一般化學(xué)外加劑比使用促凝性AE減水劑的

17、干縮值低?;炷恋某跗诟煽s值在使用外加劑的情況下較大,不摻外加劑比使用促凝性AE減水劑混凝土的干縮值低?;炷翐郊优蛎泟r養(yǎng)護(hù)的要求更高。在早期養(yǎng)護(hù)不好時,膨脹混凝土更容易發(fā)生裂縫。其他因素的影響(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素在實(shí)際工程中,可以通過理論計(jì)算來控制裂縫;通常采用構(gòu)造設(shè)計(jì)來對變形作用引起的裂縫加以控制9。結(jié)構(gòu)計(jì)算時,要先假定結(jié)構(gòu)物的受力體系有關(guān)參數(shù),而常規(guī)的計(jì)算模型與很多結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)有一定的差別,使得內(nèi)力計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相差很大,這些未考慮到的可能內(nèi)力一般會引起結(jié)構(gòu)裂縫。對于約束條件的影響。結(jié)構(gòu)在變形變化時,會受到一定的抑制而阻礙其自由變形,該抑制即稱為“約束”。結(jié)構(gòu)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間

18、的約束稱為“內(nèi)約束”,不同結(jié)構(gòu)之間一的約束稱為“外約束”。大體積混凝土由于變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下,混凝土結(jié)構(gòu)的變形,應(yīng)是混凝土線膨脹系數(shù)和溫差的乘積,即: =T· (2.1)溫度收縮時的相對變形;T溫差;線膨脹系數(shù)。當(dāng)大于混凝土的極限拉伸值p時,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。由于混凝土產(chǎn)生徐變變形;結(jié)構(gòu)不可能受到全約束,而且,所以溫差在25甚至30情況下,混凝土亦可能不開裂。因此,改善約束對于防止混凝士開裂的效果很明顯。(2)施工方面的因素違章施工、不當(dāng)施工造成混凝土裂縫夏季施工時由于混凝土的經(jīng)時坍損較大,混凝土的和易性和流動性較差,如果現(xiàn)場工人人為加水,就會降低混凝土強(qiáng)度,造成不同

19、配比混凝土的干縮裂縫和凝縮裂縫。主要由以下原因造成:施工時預(yù)留孔洞、預(yù)埋通風(fēng)采暖水電管道,未采取鋼筋加強(qiáng)措施,造成裂縫;主要結(jié)構(gòu)部位模板支撐不利,或拆模過早造成混凝土內(nèi)部受振,或者混凝土內(nèi)部在未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時超負(fù)荷造成裂縫;混凝土養(yǎng)護(hù)工作管理不嚴(yán),造成混凝土早期強(qiáng)度增長時失水,收縮量大,產(chǎn)生裂縫;現(xiàn)場澆筑停歇時間超過混凝土終凝時間,沒有處理好接頭部位等。施工時混凝土振搗方式不當(dāng)不正確的振搗方式會造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開裂,或混凝土產(chǎn)生均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫?;炷琉B(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起混凝土開裂現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開裂最主要的原因10?;炷翝仓螅舯砻娌患?/p>

20、時覆蓋進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù),表面水分迅速蒸發(fā),很容易產(chǎn)生收縮裂縫,特別是在風(fēng)速、相對濕度低、大氣溫高的情況下,干縮更容易發(fā)生。環(huán)境氣候的因素外界氣溫的變化情況在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期間對防止大體積混凝土開裂有重大影響?;炷恋膬?nèi)部溫度是各種溫度的疊加,而溫度應(yīng)力則是溫差所引起的溫度變形造成的,與溫差呈正比。因此,應(yīng)采取合理的溫度控制措施,以防止大體積混凝土溫度應(yīng)力過大。2.3大體積混凝土施工方案和施工技術(shù)研究大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是由多種原因造成的,其主要原因是溫度應(yīng)力引起的應(yīng)變造成的。要想避免大體積混凝土的質(zhì)量問題也應(yīng)進(jìn)行綜合治理11。大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求(l)大體積混凝土基礎(chǔ)的工程設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足

21、設(shè)計(jì)規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外,宜符合下列要求:混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級宜在C25C40的范圍內(nèi);配置承受溫度應(yīng)力及控制溫度裂縫開展的構(gòu)造鋼筋;當(dāng)大體積混凝土置于巖石類地基上時,宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動層;設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少大體積混凝土外部約束;設(shè)計(jì)單位提出溫度場和應(yīng)變的相關(guān)測試要求;大塊式基礎(chǔ)及其他筏式、箱體基礎(chǔ)不宜設(shè)置永久變形縫及豎向施工縫;大體積混凝土應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑過程中溫度裂縫控制的要求設(shè)置水平施工縫的;(2)大體積混凝土工程施工前,應(yīng)驗(yàn)算澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力,確定施工階段升溫峰值,內(nèi)外溫差及降溫速率的控制指標(biāo),制定溫控的技術(shù)措施。一般情況下,混凝土入模溫度絕熱溫升值最大值不超過4

22、5;內(nèi)外溫差不超過30;降溫速率為2.0/d。(3)大體積混凝土施工前,應(yīng)掌握近期氣象情況(如高溫、寒潮等)。在冬期施工時,應(yīng)制定相應(yīng)措施。(4)大體積混凝土模板宜采用鋼模板、木模板或鋼木混合模板?;炷僚浜媳燃捌洳牧?l)經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,當(dāng)大體積混凝土的強(qiáng)度等級為C20以上時,可利用混凝土60天的后期強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評定、工程交工驗(yàn)收及混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。(2)在保證設(shè)計(jì)所規(guī)定強(qiáng)度、耐久性等要求和滿足施工工藝特性的前提下,應(yīng)按照合理使用材料、減少水泥用量和降低混凝土的絕熱溫升的原則進(jìn)行大體積混凝土配合比選擇。(3)大體積混凝土配合比選擇時應(yīng)考慮應(yīng)盡量減少水泥用量,使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫

23、差和降溫速度得到有效控制,以降低養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用。(4)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:混凝土強(qiáng)度等級的設(shè)計(jì)依據(jù)可利用混凝土60天或90天后期強(qiáng)度;混凝土拌合物,澆注時坍落度應(yīng)低于160士20;水泥用量宜控制在230450kg/m 3(強(qiáng)度等級在C25C40);拌合水用量不宜大于190kg/m3;礦物摻合料的摻量,應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和耐久性要求確定;粉煤灰摻量不宜超過水泥用量的40%;礦渣粉的摻量不宜超過水泥用量的50%;兩種摻合料的總量不宜大于混凝土中水泥重量的50%;水膠比不宜大于0.55;砂率宜為3845%;拌合物泌水量宜小于10L/m3;混凝土配合比應(yīng)通過計(jì)算和試配確定,對泵送混凝土

24、還應(yīng)進(jìn)行泵送試驗(yàn);混凝土配合比設(shè)計(jì)方法應(yīng)按現(xiàn)行的普通混凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程執(zhí)行;混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合國家現(xiàn)行的混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。(5)配制大體積混凝土所用水泥的選擇及其質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定12:所用水泥應(yīng)符合下列國家標(biāo)準(zhǔn):礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥;硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥;當(dāng)采用其他品種時其性能指標(biāo)必須符合有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)要求;應(yīng)優(yōu)先選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,大體積混凝土施工所用水泥其7天的水化熱不宜大于270KJ/kg;當(dāng)混凝土有抗?jié)B指標(biāo)要求時,所用水泥的鋁酸三鈣(C3A)含量不應(yīng)大于8%;所用水泥在攪拌站的入罐溫度不應(yīng)大于60。(

25、6)大體積混凝土所用骨料的選擇,除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求外,應(yīng)符合下列規(guī)定:細(xì)骨料采用中砂,其細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.3,含泥量不大于3%,當(dāng)含泥量超標(biāo)時,應(yīng)在攪拌前進(jìn)行水洗,檢測合格后方可使用;粗骨料宜選用粒徑531.5mm,級配良好,含泥量不大于1%,非堿活性的粗骨料;非泵送施工時粗骨料的粒徑可適當(dāng)增大;(7)混凝土中摻用的外加劑及混合料應(yīng)符合下列規(guī)定:作為改善性能和降低混凝土硬化過程水泥水化熱的礦物摻合料;粉煤灰和高爐粒化礦渣粉,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)用于水泥混凝土中的粉煤灰GB1596、用于水泥混凝土中的?;郀t礦渣粉GB/T18046的規(guī)定;所用外加劑的質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國

26、家標(biāo)準(zhǔn)混凝土外加劑GB8076、混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB50119和有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。外加劑的品種、摻量應(yīng)根據(jù)工程具體情況通過水泥適應(yīng)性和實(shí)際效果實(shí)驗(yàn)確定;必須考慮外加劑對硬化混凝土收縮等性能的影響;慎用含有膨脹性能的外加劑;對耐久性要求較高和寒冷地區(qū)的大體積混凝土宜采用引氣劑或引氣減水劑;2.4混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)混凝土的澆筑(l)混凝土的澆筑方法可采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑(如圖2.1所示,數(shù)字為澆筑先后次序),不得隨意留施工縫,并符合下列規(guī)定;混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于600:當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r

27、,混凝土的攤鋪厚度不宜大于400;分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,其層間的間隔時間應(yīng)盡量縮短,必須在前層混凝土初凝之前,將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時間。混凝土的初凝時間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。當(dāng)層間間隔時間超過混凝土的初凝時間時,層面應(yīng)按施工縫處理。 a一分層連續(xù)澆注 b一推移式連續(xù)澆筑圖2.1混凝土澆筑工藝對于工程量較大、澆筑面積也大、一次連續(xù)澆筑層厚度不大(一般不超過3m),且澆筑能力不足時的混凝土工程,宜采用推移式連續(xù)澆筑法。(2)大體積混凝土施工采取分層澆筑混凝土?xí)r,水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定13:清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子,并均勻的露出

28、粗骨料;在上層混凝土澆筑前,應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤,但不得有積水;對非泵送及低流動度混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)采取接漿措施。(3)混凝土的拌制、運(yùn)輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求,并應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r,混凝土攪拌場、站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施;當(dāng)采用自備攪拌站時,攪拌站應(yīng)盡量靠近混凝土澆筑地點(diǎn),以縮短水平運(yùn)輸距離;當(dāng)采用泵送混凝土施工時,混凝土的運(yùn)輸宜采用混凝土攪拌運(yùn)輸車?;炷翑嚢柽\(yùn)輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。(4)在混凝土澆筑過程中,應(yīng)及時清除混凝土表面的泌水。在大體積混凝土澆筑過程中,由于混凝土

29、表面泌水現(xiàn)象普遍存在,為保證混凝土的澆筑質(zhì)量,要及時清除混凝土表面泌水。因?yàn)楸盟突炷恋乃冶纫话惚容^大,泌水現(xiàn)象也比較嚴(yán)重,不及時清除,將會降低結(jié)構(gòu)的混凝土質(zhì)量14?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)(l)在每次混凝土澆筑完畢后,應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),并應(yīng)符合下列規(guī)定15:保溫養(yǎng)護(hù)措施,應(yīng)使混凝上澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度滿足溫控指標(biāo)的要求;保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時間,應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力(包括混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力)加以控制、確定,但不得少15天。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行;保溫養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)保持混凝土表面的濕潤。(2)混凝土澆筑后46小時內(nèi)可能在表面上出現(xiàn)塑性裂縫,可采取二次壓光或二次澆灌層處理。(3

30、)塑料薄膜、草袋鋸末等可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板,在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。覆蓋層的厚度應(yīng)根據(jù)溫控指標(biāo)的要求計(jì)算。(4)在大體積混凝土施工時,可因地制宜地采用保溫性能好而又便宜的材料用作大體積混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)中?;炷翝仓K體表面保溫層的計(jì)算方法混凝土結(jié)構(gòu)的表面保溫層厚度受外界氣溫、養(yǎng)護(hù)方法、結(jié)構(gòu)厚度及混凝土本身性能等許多因素的影響??捎孟铝胁襟E近似估算:(1)混凝土澆筑體表面保溫層厚度 (2.2)其中 混凝土表面的保溫層厚度(m);0混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh·)i第i層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh·)Tb混凝土澆筑體表面溫度()Tq混凝土達(dá)到最高溫度(澆筑后3

31、5天)的大氣平均溫度()Tmax混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度()h混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際厚度(m)計(jì)算時可取Tb-Tq=1520,Tmax-Tb=2025Kb傳熱系數(shù)修正值,取1.32.3,見表(2.1)表2.1傳熱系數(shù)修正值Kb保溫層種類K1K2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2023在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不易透風(fēng)材料1619在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1315由不易透風(fēng)的材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1315注:1、K1值為風(fēng)速4m/s情況;2、K2值為風(fēng)速>4m/s情況(2)保溫層相當(dāng)于混凝土虛擬厚度的計(jì)算16多種保溫材料組成的保溫層總熱阻(考慮最

32、外層與空氣間的熱阻)按式(2.3)計(jì)算: (2.3)式中 Rs保溫層總熱阻(m2·h/kJ) i第i層保溫材料厚度(m)i第i層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(kJ/ m·h)固體在空氣中的放熱系數(shù)(KJ/h·),可按表(2.2)取值表2.2 固體在空氣中的放熱系數(shù)風(fēng)速(m/s)風(fēng)速(m/s)光滑表面粗糙表面光滑表面粗糙表面018.442221.03505.090.036096.60190.528.646031.32246.0103.1257110.86221.035.713438.59897.0115.9223124.74612.049.346452.94298.0128.

33、4261138.29543.063.021267.49599.0140.5955151.55214.076.612482.132510.0152.5139164.9341混凝土表面向保溫介質(zhì)放熱的總放熱系數(shù)(不考慮保溫層的熱容量),可按式(2.4)計(jì)算: (2.4)式中 總放熱系數(shù)(kJ/m2·h·)保溫層總熱阻(m2·h/kJ)保溫層相當(dāng)于混凝土的虛擬厚度,可按式(2.5)計(jì)算: (2.5)式中 混凝土的虛擬厚度(m)總放熱系數(shù)kJ/m2·h·混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh·)按保溫層相當(dāng)于混凝土的虛擬厚度,進(jìn)行大體積混凝土澆筑體溫度

34、場及溫度應(yīng)力計(jì)算,應(yīng)驗(yàn)證保溫層厚度是否滿足溫控指標(biāo)的要求。大體積混凝土澆筑的其它規(guī)定(l)在大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)對混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差和降溫速度進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果可隨時掌握與溫控施工控制數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù),調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施以滿足溫控指標(biāo)的一要求。(2)在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過程中,不得采用強(qiáng)制、不均勻的降溫措施。(3)大體積混凝土施工時,主要采用鋼模和木模。當(dāng)采用鋼模時,根據(jù)保溫養(yǎng)護(hù)的需要,鋼模外也應(yīng)采取保溫措施,當(dāng)采用木模時,可把木模作為保溫材料考慮。無論鋼模、木模在模板拆除后,都應(yīng)根據(jù)大體積混凝土澆筑塊體內(nèi)部實(shí)際的溫度場情況,按溫控指標(biāo)的要求采取必要的保溫措施。(4)對標(biāo)高位

35、于±0.000以下的部位,應(yīng)及時回填土;士0.000以上部位應(yīng)及時加以覆蓋,不宜長期暴露在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中。2.5本章小結(jié)本章中主要探討了大體積混凝土裂縫成因與控制方法,通過本章對有關(guān)內(nèi)容的論述,我們可以得出以下結(jié)論或觀點(diǎn):(l)大體積混凝土的裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫,其中,微觀裂縫又可分為:粘著裂縫,水泥石裂縫,集料裂縫。宏觀裂縫按其成因可分為荷載裂縫、變形裂縫、施工裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫。根據(jù)它們在結(jié)構(gòu)中的分布區(qū)域,可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三類。(2)大體積混凝土裂縫大小受以下三方面因素影響:混凝土土本身性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的因素。施工方面的因素(3)大體積混凝土制定施工

36、方案時應(yīng)該注意的問題和具體施工措施制定時應(yīng)該考慮的因素,提出了關(guān)于大體積混凝土施工的一些指導(dǎo)性意見。具體而言,大體積混凝土施工方案的制定應(yīng)該包括以下幾個方面:大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求:包括規(guī)范一般要求和應(yīng)力計(jì)算方法。設(shè)計(jì)配合比及材料的選用方法。大體積混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)具體措施:包括澆筑方法的選取、水平施工縫的留設(shè)、保溫方法、表層保溫層的計(jì)算等。大體積混凝土冬季施工應(yīng)該注意的問題:包括混凝土出機(jī)溫度與澆筑溫度的選擇、基礎(chǔ)與冷縫的預(yù)熱、原材料的加熱、混凝土運(yùn)輸過程中的保溫、澆筑過程中如何減少熱量的損失以及保溫養(yǎng)護(hù)方案等。3 混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫控制理論3.1計(jì)算溫度應(yīng)力的基本假定建筑工程中,大體

37、積混凝土,在計(jì)算與分析中可做以下假定17:混凝土收縮變形較大;均為配筋結(jié)構(gòu),配筋率較高,對控制裂縫有利;降溫與收縮的共同作用是導(dǎo)致混凝土開裂的主要原因;地基是非剛性的;控制裂縫的方法主要依靠合理配筋、改進(jìn)設(shè)計(jì)、采用合理的澆筑方案和澆筑后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施。3.2混凝土的基本物理力學(xué)性能混凝土是一種非均質(zhì)的合成材料,其物理力學(xué)性能與組成材料的各自性能有關(guān)。計(jì)算混凝土的溫度及收縮應(yīng)力時,常涉及到混凝土各齡期的收縮及收縮當(dāng)量溫差、彈性模量、極限拉伸值、松弛系數(shù)等幾個相關(guān)的性能18?;炷粮鼾g期的收縮及收縮當(dāng)量溫差根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料,采用下列指數(shù)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行混凝土收縮值的計(jì)算: (3.1)式中混凝土齡期

38、為t時混凝土收縮引起的相對變形值;在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)狀態(tài)下混凝土最終收縮的相對變形值,取;表3.1混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)水泥品種M1水泥細(xì)度(m2/kg)M2水膠比M3膠漿量(%)M4養(yǎng)護(hù)時間(天)M5環(huán)境相對濕度(%)M6礦渣水泥1.253001.00.3.0.85201.011.11251.25低熱水泥1.104001.130.41.0251.221.11301.18普通水泥1.05001.350.51.21301.4531.09401.1火山灰水泥1.06001.680.61.42351.7541.07501.0抗硫酸鹽水泥0.78402.151.04600.88452.557170

39、0.77503.03100.96800.7141800.93900.54M7M8減水劑M9粉煤灰摻量(%)M10礦粉摻量(%)M110054000100無1010101076005085有1.3200.86201.01021010076300.89301.0203103015068400.90401.05041202006105131025055061407143注:水力半徑的倒數(shù),為構(gòu)件截面周長(L)與截面面積(F)之比, =100L/F(m-1);配筋率,Es、Ec鋼筋、混凝土的彈性模量(N/mm2),F(xiàn)s、Fc鋼筋、混凝土的截面積(mm2);粉煤灰(礦渣粉)摻量指粉煤灰(礦渣粉)摻合料占

40、膠凝材料總重的百分?jǐn)?shù)?;炷恋膹椥阅A炕炷恋膹椥阅A靠梢圆捎帽磉_(dá)式(3.3)進(jìn)行計(jì)算: (3.3)式中 混凝土令其為t時,混凝土的彈性模量(N/mm2);混凝土的彈性模量,一般近似取標(biāo)準(zhǔn)條件下28d的彈性模量,可按表3.2取用;摻合料修正系數(shù),該系數(shù)取值應(yīng)以現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn),在施工準(zhǔn)備階段和現(xiàn)場無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時,可參考下述方法進(jìn)行計(jì)算粉煤灰摻量對應(yīng)系數(shù),取值參見表3.3礦粉摻量對應(yīng)系數(shù),取值參見表3.3系數(shù),應(yīng)根據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確定,當(dāng)無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時,可近似取值=0.09表3.2混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下齡期為28天時的彈性模量混凝土強(qiáng)度等級混凝土彈性模量(N/2)C252.80×104C3

41、03.0×104C353.15×104C403.25×104表3.3不同摻量摻和料彈性模量調(diào)整系數(shù)摻量020% 30%40%粉煤灰(t)10.990.980.96礦渣粉(2)11.021.031.04混凝土極限拉伸值混凝土的抗裂能力取決于混凝土的極限拉伸值?;炷恋臉O限拉伸值由瞬時極限拉伸值(pcr)和徐變變形(n)兩部分組成: (3.4)研究表明,一般情況下,pcr的值與n的值相等,所以計(jì)算時凡可取為2倍的pcr,為安全起見,則取混凝土的瞬時極限拉伸值pcr,與混凝土的齡期有關(guān),還與配筋有關(guān),考慮齡期和配筋的影響后,混凝土的瞬時極限拉伸值可按下式計(jì)算: (3.5

42、)式中 齡期為t的混凝土瞬時極限拉伸值f t混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa)結(jié)構(gòu)配筋率(不加百分號,如0.3%,則=0.3)d鋼筋直徑(cm)大體積混凝土的應(yīng)力松弛系數(shù)在荷載作用下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著時間的延長產(chǎn)生徐變,徐變引起應(yīng)力松弛及溫度應(yīng)力松弛,對防止混凝土開裂有益,因此在計(jì)算混凝土溫度應(yīng)力時應(yīng)考慮應(yīng)力松弛的影響。一般情況下,齡期越短,應(yīng)力作用時間越長,徐變引起的松弛也越大;在計(jì)算溫度應(yīng)力時,徐變所導(dǎo)致混凝土的松弛系數(shù)S(t)是松弛應(yīng)力與彈性應(yīng)力的比值19。表3.4和表3.5分別給出了考慮荷載持續(xù)時間和齡期影響的松弛系數(shù)以及忽略混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。表3.4考慮荷載持續(xù)時間和齡期影響

43、的松弛系數(shù)=2天=5天=10天=20天H(,t)H(,t)H(,t)H(,t)21511012012.250.4265.250.51010.250.55120.250.5922.50.3425.50.44310.50.49920.50.5492.750.3045.750.41010.750.47620.750.53430.27860.383110.457210.52140.22570.296120.392220.47350.19980.262140.306250.367100.187100.228180.251300.301200.186200.215200.238400.253300.186

44、300.208300.214500.2520.1860.2000.2100.251表3.5 忽略混凝土齡期影響的松弛系數(shù)t(d)36912151821242730S(t)0.570.520.480.440.410.3860.3860.3520.3390.3270.2833.3混凝土溫度的計(jì)算在大體積混凝土施工時,為防止表面裂縫產(chǎn)生,必須控制溫差,進(jìn)行各種溫度的計(jì)算?;炷恋慕^熱溫升計(jì)算所謂“絕熱溫升”即在混凝土周圍沒有任何散熱條件、沒有任何熱損耗的情況下,水泥水化熱全部轉(zhuǎn)化為使混凝土溫度升高的熱量20。在絕熱條件下的混凝土的絕熱溫升,可按以下步驟計(jì)算:(1)水泥的水化熱 (3.6)一在齡期t天

45、時的水泥累積水化熱(kJ/kg);一水泥水化熱總量(kJ/kg);t一混凝土齡期(d);n一常數(shù),為便于計(jì)算將上式改寫為: (3.7)水泥水化熱總量 其值亦可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算: (3.8)(2)膠凝材料水化熱總量通常Q值當(dāng)無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時,可考慮根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算: (3.9)式中Q膠凝材料水化熱總量(kJ/kg);k不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù),其值取法參見表3.6表3.6不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)摻量010%20%30%40%粉煤灰(k1)10.960.950.930.82礦渣粉(k2)110.930.920.84注:表中摻量為摻合料占總膠凝材料用量的百分比。當(dāng)現(xiàn)場采用粉煤灰與礦粉雙摻時,

46、k值按照下式計(jì)算: (3.10)式中k1粉煤灰摻量對應(yīng)系數(shù);K2一礦粉摻量對應(yīng)系數(shù)。(3)混凝土的絕熱溫升35因水泥水化熱引起混凝土的絕熱溫升值可按下式計(jì)算: (3.11)式中 T(t)混凝土齡期為t時的絕熱溫升();W每m3混凝土的膠凝材料用量(kg/m3);C混凝土的比熱,一般為0.921.0(kJ/(kg.);p混凝土的重力密度,24002500(kg/m3);m與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù),0.30.5(d-1);t一混凝土齡期(d)。非絕熱溫升在實(shí)際工程中,混凝土澆筑后,非絕熱溫升。一般可按下式進(jìn)行近似估算: Tm(t) =Tf + Th (3.12)式中 Tm(t)齡期t時混凝

47、土內(nèi)部實(shí)際溫度();Tf混凝土澆筑溫度();Th混凝土最高絕熱溫升();一溫降系數(shù)。隨澆筑塊厚度與混凝土齡期而異。不同結(jié)構(gòu)厚度,非絕熱溫升狀態(tài)下混凝土水化熱的溫升與絕熱溫升的比值見表3.7。 表3.7非絕熱溫升狀態(tài)下混凝土水化熱的溫升與絕熱溫升的比值結(jié)構(gòu)厚度1.01.52.03.05.06.0=Tl+Th0.360.490.570.680.790.82混凝土表面溫度的估算混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度可用下式近似估算: (3.13)式中 Tb(t)一齡期t時混凝土的表面溫度();Tq齡期t時的大氣環(huán)境溫度();H混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算厚度(m),雙面散熱按下式計(jì)算: H = h + h' (3.14)

48、式中 h混凝土結(jié)構(gòu)單面散熱時的虛厚度(m);T(t)齡期t時,混凝土中心溫度與外界氣溫之差(),按下式計(jì)算:T(t )= Tm(t ) Tq (3.15)公式(3.13)中的混凝土結(jié)構(gòu)虛厚度h可按下式計(jì)算: (3.16)式中混凝土的導(dǎo)熱系數(shù),可.取2.33(W/m·K)。K計(jì)算折減系數(shù),根據(jù)試驗(yàn)資料可取為0.67;模板及保溫層的傳熱系數(shù)(W/.K)。值可按下式計(jì)算: (3.17)式中 1模板及各種保溫材料的厚度(m);1模板及各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K);q空氣層傳熱系數(shù),可取23(W·K)混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算(l)混凝土澆筑體的內(nèi)外溫差可按下式計(jì)算:T(t

49、)=Tm(t)-Tb(t) (3.18)式中T(t)齡期為t時,混凝土澆筑體的內(nèi)外溫差();Tm(t)齡期為t時,混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過溫度場計(jì)算或?qū)崪y求得();Tb(t)齡期為t時,混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度,可通過溫度場計(jì)算或?qū)崪y求得();(2)混凝土澆筑體的綜合降溫差可按下式計(jì)算: (3.19)式中.T2(t)齡期為t時,混凝土澆筑體在降溫過程中的綜合降溫();Tm(t)在混凝土齡期為t內(nèi),混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過溫度場計(jì)算實(shí)測求得();Tbm(t)、T dm(t)混凝土澆筑體達(dá)到最高溫度Tmax時,其塊體上、下表層的溫度();Ty(t)齡期為t時,混凝土收縮當(dāng)量溫度();Tw(t)混凝土澆筑體預(yù)計(jì)的穩(wěn)定溫度或最終穩(wěn)定溫度,(可取計(jì)算齡期t時的日平均溫度或當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?()。3.4大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算及裂縫控制條件3.4.1自約束拉應(yīng)力的計(jì)算自約束拉應(yīng)力的計(jì)

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