第七節(jié) 高層建筑施工-大體積混凝土施工

1、高層建筑施工高層建筑施工徐訓武漢理工大學2021年11月11日星期四2/53第七節(jié) 大體積混凝土施工本節(jié)主要內容1、大體積混凝土的特點3、大體積混凝土溫度效應計算4、最大整澆長度計算5、大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2021年11月11日星期四3/53第七節(jié) 大體積混凝土施工1、大體積混凝土的特點1.1、大體積混凝土概念美國混凝土學會：任何就地澆筑的混凝土尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂。日本建筑學會：結構斷面最小尺寸在800mm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25C的混凝土。我國大體積混凝土施

2、工規(guī)范：混凝土結構物實體最小尺寸不小于1.0m的大體積混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。2021年11月11日星期四4/53第七節(jié) 大體積混凝土施工1、大體積混凝土的特點1.2、大體積混凝土特點 塊體較厚，體積較大； 整體性要求較高，混凝土連續(xù)澆筑量大，水化熱引起的混凝土內部溫度較一般混凝土高很多； 為減少水化熱對混凝土結構的不利影響，當混凝土厚度超過1.5m時宜考慮設置水平分層施工； 高層建筑大體積混凝土主要是基礎混凝土結構（或轉換層）大多埋置地下，受外界溫度變化影響較小，但要求抗?jié)B性能較高，因此，需要考慮水化熱的影響，同時要解決好混凝土結

3、構自防水問題；2021年11月11日星期四5/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.1 裂縫分類：2.1.2 普通混凝土裂縫產生原因:結構受到外荷載的直接應力，結構次應力，變形變化產生的應力（溫度，收縮，不均勻沉降，膨脹）等引起。按裂縫的表面形式和深度可分為：澆筑初期-表面裂縫(溫差)基礎約束-深層裂縫(溫差)澆筑后期-貫穿裂縫(收縮)2021年11月11日星期四6/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因： 水泥水化熱產生的

4、熱量在1-3d內放出總量的一半；A. 水泥水化熱的影響 3-5d混凝土內部溫度達到最高； 混凝土放熱速度減緩和結構自然散熱，6d后混凝土內部溫度逐漸下降； 混凝土越厚，水泥用量越多，內部溫度越高； 混凝土結構尺寸越大，溫度應力越大，產生裂縫的可能性也越大。2021年11月11日星期四7/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因：混凝土內部溫度升高，和混凝土表面形成溫差，產生溫度應力和溫度變形，溫差越大，溫度應力越大，當混凝土面層產生的拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土表面就產生裂縫。A. 水泥水

5、化熱的影響2021年11月11日星期四8/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因：結構約束會阻礙其自由變形，不同結構間的變形約束稱為“外約束”，結構內部的變形約束稱為“內約束”。高層建筑大體積混凝土主要是基礎底板或轉換層的框支梁上，基礎底板混凝土與地基澆筑在一起，溫度變化時，受下部地基限制產生外部約束力。B. 約束條件的影響混凝土澆筑初期-水化熱使混凝土內部溫度升高-混凝土體積膨脹-在外約束下產生壓應力-混凝土降溫收縮-在地基約束下產生拉應力-當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，形成垂直裂縫，嚴重時

6、產生貫穿裂縫。2021年11月11日星期四9/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因：B. 約束條件的影響混凝土內部由于水泥水化熱而形成由中心向四周溫度由高向低變化的狀態(tài)，因中心熱膨脹脹大而產生壓應力，在表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度值和鋼筋的約束作用時，產生裂縫。2021年11月11日星期四10/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因：C. 外界氣溫變化的影響混凝土內部溫度=水泥水

7、化熱的絕熱溫度+澆筑溫度+散熱溫度外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度越高，當氣溫下降或驟降時，會增加外層混凝土與內部混凝土的溫度梯度，加大溫差及溫度應力的影響，從而增加了出現(xiàn)溫度裂縫的程度。2021年11月11日星期四11/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.3 大體積混凝土裂縫產生原因：D. 混凝土收縮變形的影響混凝土澆筑后從初凝到終凝之間會產生因骨料下沉，水泥漿體積收縮而造成的沉陷裂縫和初期干縮裂縫?；炷劣不^程中，只有20%左右的水分是水泥硬化所必須的，80%的水分要蒸發(fā)，失水后混凝土會出現(xiàn)干燥收縮，表面收縮快，中心

8、收縮慢。由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束，會在表面產生拉應力出現(xiàn)裂縫?；炷粮煽s的主要因素：水泥品種和數量，混凝土的配合比，外加劑，施工工藝及養(yǎng)護條件。2021年11月11日星期四12/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施A. 選用低水化熱的水泥水泥應盡量選用水化熱低和安定性好的水泥，如選用礦渣水泥，粉煤灰水泥，火山灰水泥，以降低水泥水化熱引起的溫升。B. 減少水泥用量 利用混凝土的后期強度：如用f45，f60，f90代替f28作為混凝土的設計強度，可減少水泥用量40-70kg/m

9、3，混凝土的水化熱溫升相應減少4-7C。2021年11月11日星期四13/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施B. 減少水泥用量 摻入一定數量的減水劑或緩凝劑，可以減少拌合水，改善和易性，減少水泥用量。如加0.25%的木質素磺酸鈣，可減水10%，節(jié)約水泥10%。 摻入少量粉煤灰外摻料，可取代部分水泥，且可改善混凝土的塑性和可泵性，降低混凝土的水化熱。2021年11月11日星期四14/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.

10、1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 確定恰當的施工方法 配合比設計時，應選用良好級配的粗骨料和較優(yōu)細度模數的中，粗砂，并嚴格控制石子的含泥量不超過1%，砂子的含泥量不超過2%； 控制混凝土的拌制溫度和澆筑溫度，如用冷水或冰水降低骨料或混凝土攪拌溫度，可吸收部分水泥水化熱； 采用分層分段澆筑混凝土，當混凝土構件厚度較大時可進行水平分層，有利于混凝土的散熱，降低混凝土內部的絕熱溫升；2021年11月11日星期四15/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 確定恰當的施工方法 改善攪

11、拌工藝，采用二次投料法攪拌混凝土有利于混凝凝土的勻質性。采用二次振搗法可去除混凝土中的水分及空隙，增加混凝土的密實性，提高混凝土與鋼筋的握裹力，提高抗裂性； 為避免和減少混凝土的早期裂縫，混凝土澆筑后及時分遍多次抹壓，休整表面，并立即養(yǎng)護；2021年11月11日星期四16/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 確定恰當的施工方法 采取保溫和保濕措施。如對混凝土澆筑后用塑料薄膜及草袋覆蓋，可使混凝土表面封閉，防止混凝土表面脫水產生干縮裂縫；可使混凝土的水化熱降溫延緩，提高混凝土表面溫度

12、，減小混凝土內外計算溫差，防止產生過大的溫度應力和產生溫度裂縫。大體積混凝土表面覆蓋保濕保溫材料的選擇及厚度，通過混凝土溫度計算來確定。2021年11月11日星期四17/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 改善邊界約束和構造設計 設置滑動層。外約束應力通常產生于約束強的巖石類地基，較厚的混凝土墊層等。一般在混凝土墊層與厚大底板之間設計有防水層，否則應單獨設置滑動層?；瑒訉幼鞣ǎ轰佋O一氈二油或一氈一油；10-20mm厚瀝青砂或干砂漿；鋪設50mm的石屑層。2021年11月11日星期四

13、18/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 改善邊界約束和構造設計 避免集中應力。在容易應力集中的預留洞，槽，轉角處，增配斜向鋼筋或鋼筋網片，提高局部抗裂能力。 設置緩沖層。在高低底板交接處，底板地梁處，用30-50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔離，以緩沖基礎收縮時的側向壓力。2021年11月11日星期四19/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 改善邊界約束和構造設計 改

14、善配筋。為提高面層抗表面降溫的影響和干縮，可按構造配筋配置溫度筋，溫度筋宜分布細密，一般設置為 8鋼筋，間距150mm，雙向布置。2021年11月11日星期四20/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 改善邊界約束和構造設計 設置后澆帶。當大體積混凝土截面尺寸過大，通過計算并證明整體一次澆筑產生的溫度應力過大，有可能產生溫度裂縫時，可根據計算結果的最大整澆長度，經設計人員同意，設置后澆帶，以減少外約束力和溫度應力。也有利于散熱，降低混凝土內部溫度。后澆帶保留時間：一般不宜少于28d后

15、澆帶混凝土宜采用比原結構強度等級高5-10MPa的微膨脹砼，并不少于14d潮濕養(yǎng)護2021年11月11日星期四21/53第七節(jié) 大體積混凝土施工2、大體積混凝土產生裂縫的原因及防治措施2.1、大體積混凝土產生裂縫的原因2.1.4 防止大體積混凝土裂縫的技術措施C. 改善邊界約束和構造設計 做好溫度測控。控制混凝土內部溫度與表面溫度之差不超過25C，表面溫度與大氣溫度之差不超過20C。溫度測控可采用埋設銅熱傳感器，溫度測定記錄儀整理數據或預埋鋼管，用溫度計測溫記錄數據方法。2021年11月11日星期四22/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.1、混凝土熱工性能計算3.1.

16、1 混凝土導熱系數計算混凝土導熱系數：單位時間內，熱流通過單位面積和單位厚度混凝土介質時混凝土介質兩側為單位溫差時熱量的傳導率。反應混凝土傳導熱量難易程度的一種系數。式中：-混凝土導熱系數(W/MK)T1-T2-溫度差(C)Q-通過混凝土厚度為的熱量(J)A-混凝土的面積(m2)-混凝土厚度(m)t-測試時間(h)12QTTAt2021年11月11日星期四23/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.1、混凝土熱工性能計算3.1.1 混凝土導熱系數計算混凝土是由水泥，砂，石，水等組成，若已知各材料重量百分比及熱工性能，混凝土的導熱系數可用下式計算普通混凝土的導熱系數 =1.

17、51-3.49 W/mK ；輕質混凝土的導熱系數 =0.47-0.70 W/mK 。式中：、 c、 s、 g、 w -混凝土，水泥，砂，石，水的導熱系數(W/mK)p、 pc、 ps、pg、 pw-混凝土，水泥，砂，石，水的每立方米混凝土中所占的百分比(%)，由混凝土配合比確定。1ccssggwwppppp2021年11月11日星期四24/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.1、混凝土熱工性能計算3.1.2 混凝土比熱計算單位重量的混凝土，其溫度升高1c所需的熱量稱為混凝土的比熱，混凝土的比熱可用下式計算混凝土的比熱一般在0.84-1.05 kJ/kgK ；式中：C、

18、Cc、 Cs、 Cg、 Cw -混凝土，水泥，砂，石，水的比熱(kJ/kgK)p、 pc、 ps、pg、 pw-混凝土，水泥，砂，石，水的每立方米混凝土中所占的百分比(%)，由混凝土配合比確定。1ccssggwwCp Cp Cp Cp Cp2021年11月11日星期四25/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.1、混凝土熱工性能計算3.1.3 混凝土熱擴散系數混凝土的熱擴散系數(導溫系數)是反映混凝土在單位時間內熱量擴散的一項綜合指標。熱擴散系數越大，越有利于熱量擴散。混凝土熱擴散系數一般按下式計算式中：-混凝土的熱擴散系數(m2/h)-混凝土的重度(kg/m3)，普通混

19、凝土重度一般在2300-2450 kg/m3之間，鋼筋 混凝土在2450-2500 kg/m3之間C2021年11月11日星期四26/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.2、混凝土拌合溫度和澆筑溫度計算3.2.1 混凝土拌合溫度計算混凝土拌合溫度是指組成混凝土的各種材料經攪拌形成均勻的混凝土出料后的溫度，又稱出機溫度，可用下式表示：式中：Tc-混凝土的拌合溫度(C)m-混凝土組成材料的重量(kg)C-混凝土組成材料的比熱(J/kgK)Ti-混凝土組成材料溫度icTmCTmC2021年11月11日星期四27/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.2、

20、混凝土拌合溫度和澆筑溫度計算3.2.1 混凝土拌合溫度計算若考慮混凝土攪拌時設置攪拌棚相對混凝土出機溫度的影響，則混凝土的出機溫度為式中：T1-混凝土出機溫度(C)Td-混凝土攪拌棚溫度(C)10.16ccdTTTT2021年11月11日星期四28/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.2、混凝土拌合溫度和澆筑溫度計算3.2.2 混凝土澆筑溫度計算混凝土澆筑溫度隨混凝土運輸工具類型，運輸時間，運轉時間，運轉次數及平倉，振搗的時間而不同，一般可按下式計算:式中：Tj-混凝土澆筑溫度(C) Tc-混凝土攪拌溫度(C)Tq-室外平均溫度(C) A1+ A2+ A3+ An-溫度

21、損失系數，按以下規(guī)定取用j123cqcnTTTTAAAA2021年11月11日星期四29/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.2、混凝土拌合溫度和澆筑溫度計算3.2.2 混凝土澆筑溫度計算 混凝土裝卸和運轉，每次A=0.032； 混凝土運輸時，A= t ，t為運輸時間， 值按表1取值； 澆筑過程中，A=0.003t，t為澆筑時間(min).運輸工具混凝土容積(m3)運輸工具混凝土容積(m3)攪拌運輸車6.00.0042保溫手推車0.150.007開敞式自卸汽車1.40.0037不保溫手推車0.750.01封閉式自卸汽車2.00.0017吊斗1.00.0015表1 混凝土

22、運輸時熱損失值2021年11月11日星期四30/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.3、混凝土水化熱溫升值計算3.3.1 混凝土水化熱絕熱溫升值計算溫升分為絕熱溫升和非絕熱溫升。絕熱溫升是指混凝土四周沒有任何散熱條件，無任何熱損失的情況下，水泥水化熱全部轉化為使混凝土溫度升高的熱量。式中： T(t)-齡期為t時，砼的絕熱溫升(C) W-每立方米砼的膠凝材料用量(kg/m3)t-砼的齡期(d)e-常數，2.718 C-砼的比熱容，計算時取(0.92-0.97)kJ/kgC Q-每kg水泥水化熱(kJ/kg)，按表2取值-砼的質量密度，可取(2400-2500)kg/m3

23、m-與水泥品種，澆筑溫度等有關的系數，按表3取值 1mttWQTeC2021年11月11日星期四31/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.3、混凝土水化熱溫升值計算3.3.1 混凝土水化熱絕熱溫升值計算水泥品種發(fā)熱量（kJ/kg）225275325425525普通水泥201243289377461礦渣水泥188205247335表2 每千克水泥水化熱量表3 每千克水泥水化熱量澆筑溫度(C)51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.4062021年11月11日星期四32/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算

24、3.3、混凝土水化熱溫升值計算3.3.2 混凝土內部實際最高溫度計算實際工程中混凝土屬于非絕熱，處于散熱條件下溫升?；炷梁穸仍叫?，散熱越快，水化熱值越低；厚度越大，散熱越慢，水化熱溫升值高。當混凝土厚度在5.0m以上時，混凝土實際溫升接近絕熱溫升?；炷羶炔恐行臏囟裙浪悖菏街校?T(t)-齡期為t時，砼的絕熱溫升(C) Tmax-砼內部中心最高溫度(C) Tj-砼的澆筑溫度(C) e-不同的澆筑厚度，不同齡期的降溫系數，見表4 maxjtTTT2021年11月11日星期四33/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.3、混凝土水化熱溫升值計算表4 不同齡期水化熱溫升與澆筑

25、塊厚度的關系3.3.2 混凝土內部實際最高溫度計算澆筑層厚度(m)不同齡期(d)的值369121518212427301.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.90.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.2420

26、21年11月11日星期四34/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.4、混凝土表面溫度計算混凝土結構表面的水化熱與溫度場的變化有關，即受外界氣溫，養(yǎng)護方法，結構厚度等影響?；炷帘砻鏈囟瓤砂聪率接嬎悖菏街校?Tb (t)-齡期為t時，砼的表面溫度(C) Tq-齡期t時，大氣的平均溫度(C) H-砼的計算厚度(m)，H=h+2h h-砼的實際厚度(m)h- 砼的虛鋪厚度(m) ， h =K / -混凝土的導熱系數，取2.33(W/mK)K-計算折減系數，可取0.666-模板及保溫材料的傳熱系數2(W/m2K) 24qb ttTTh HhTH2021年11月11日星期四35/

27、53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.4、混凝土表面溫度計算式中： i-各種保溫材料的厚度(m) i-各種保溫材料的的導熱系數(W/mK)，見表5q-空氣層傳熱系數，可取23(W/m2K)T(t)-齡期t時，砼內最高溫度與外界氣溫之差(C) 1=1iiqmaxqTTT2021年11月11日星期四36/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.4、混凝土表面溫度計算材料名稱密度(kg/m3)導熱系數(W/mK)材料名稱密度(kg/m3)導熱系數(W/mK)木模板500-7000.23水10000.58鋼模板58礦棉，巖棉110-2000.031-0.06草

28、袋1500.14瀝青礦渣氈100-1600.033-0.052木屑0.17膨脹蛭石80-2000.047-0.07紅磚19000.43瀝青蛭石板350-4000.081-0.105普通混凝土24001.51-2.33膨脹珍珠巖40-3000.019-0.065空氣0.03泡沫塑料25-500.035-0.047表5 各種保溫材料的導熱系數2021年11月11日星期四37/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土所需保溫隔熱材料厚度計算式中： i-各種保溫材料的厚度(m)； h-混凝土結構的實際厚度(m) ；i-第i層保溫材料的導熱系數(W/mK)，見表50-混凝土

29、的導熱系數，可取2.3(W/m2K)Tmax-混凝土澆筑體內最高溫度(C)；Tb-混凝土澆筑體表面溫度(C) ；Tq-混凝土達到最高溫度時的大氣平均氣(C) ；0.5-中心溫度向邊緣散熱的距離，為結構厚度的一半Tb-Tq-可取(12-20)C； Tmax-Tb可取(20-25)C； Kb-傳熱系數修正值，即透風系數，取1.3-2.3，見表6 0max0.5=ibqibbhTTKTT 在寒冷氣溫下，防止因氣溫陡降，混凝土急劇冷卻產生裂縫； 減少混凝土的內外溫差，延緩收縮和散熱時間而采取的適當覆蓋保溫。2021年11月11日星期四38/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5

30、、混凝土表面溫度計算表6 各種保溫材料的導熱系數保溫層種類K1K2由易透風材料組成但在混凝土表面層上再鋪一層不透風材料2.02.3在易透風保溫材料上鋪一層不易透風材料1.61.9在易透風保溫材料上下各鋪一層不易透風材料1.31.5由不易透風的材料組成1.31.5注：K1值為風速不大于4m/s時，K2值為風速大于4m/s時。2021年11月11日星期四39/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算【例1】高層建筑大體積混凝土底板，平面尺寸62.7m 34.4m，厚2.5m，C30混凝土，混凝土澆筑量為3235m3，施工時平均氣溫為26C。所用材料為42.

31、5級普通水泥，每立方米混凝土水泥用量400kg，采用中砂，碎石?；炷僚浜媳葹樗?砂:石子=1:1.688:3.12，水灰比0.45，另摻1%的JM。經測試水泥、砂、石子的比熱Cc=Cs=Cg=0.84kJ/kgK，水的比熱Cw=4.2kJ/kgK，各種材料溫度為Tc=Tg=25C，Ts=28C，Tw=15C。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厚度。2021年11月11日星期四40/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算【解】現(xiàn)場測定砂石的含水率分別為Ws=5%，Wg=1%。 混凝土拌合溫度材料名稱重量m

32、(kg)(1)比熱(kJ/kgK)(2)熱當量Wc(kJ/C)(3)=(1) (2) 材料溫度T(C)(4)熱量TwC(kJ)(5)=(3) (4)水泥4000.84336258400砂子6750.845672815876石子12480.8410482526200砂中含水量5%344.2142.8152142石子含水量1%124.250.415756拌合水1344.2562.8158442合計25032900668342021年11月11日星期四41/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算 混凝土拌合溫度6683423.05 C2900icTWCTW

33、C 混凝土出罐溫度混凝土現(xiàn)場采用二階式攪拌站攪拌，敞開棚式，則：23.05 CicTT2021年11月11日星期四42/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算 混凝土澆筑溫度20.0037 30.0111At根據施工方案，混凝土澆筑每個循環(huán)過程中，裝卸轉運3次，運輸時間3.0min，平倉，振搗至混凝土澆筑完畢共60min，則：用自卸開敞式汽車運輸，查表1有=0.0037，則：10.032 30.096A 30.0030.003 600.18At2021年11月11日星期四43/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面

34、溫度計算 混凝土澆筑溫度 混凝土絕熱溫升1230.0960.1110.180.2871AAAA1mtWQTeC23.052623.050.287523.9 CjcqcTTTTA2021年11月11日星期四44/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算 混凝土絕熱溫升3400,2400kg m ,0.97kJ kg KWkgC查表3得m=0.38，t=3d，查表2得Q=461kJ/kg，則400 4610.65451.8 C0.972400tT 混凝土內部最高溫度max23.951.8 0.6557.57 CjtTTT2021年11月11日星期四45/5

35、3第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算 混凝土表面溫度115.260.02110.1423iii施工方案中采用18mm厚多層夾板模板，選用20mm草袋進行保溫養(yǎng)護，大氣溫度26Ca) 混凝土虛鋪厚度其中i查表5得0.14，q為空氣熱系數取23W/m2K2.330.6660.2955.26hKm2021年11月11日星期四46/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算c) 混凝土表面溫度22.52 0.2953.09Hhhm b) 混凝土計算厚度 2244260.2953.090.29557.57263.09260.12 2.79 31.5736.57 Cgb ttTTh HhTH2021年11月11日星期四47/53第七節(jié) 大體積混凝土施工3、大體積混凝土溫度效應計算3.5、混凝土表面溫度計算計算表明： 混凝土中心最高溫度與表面溫度差為57.57-36.57=2125;因此，采取在混凝土表面覆蓋20mm厚的草袋作為保溫養(yǎng)護措施方案可行。 混凝土表面與大氣溫度36.57-26=10.572021年11月11日星期四48/53第七節(jié) 大體