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大体积混凝土施工方案18


HEA—H: 砂子: 石子: 水: 573

1143 175

℃; 25 25 ℃; ℃;

粉煤灰: 外加剂:

kg, kg,

1、混凝土拌和物温度 T0=[0.9 ( MceTce+MsaTsa+MgTg ) +4.2Tw ( Mw-WsaMsa-WgMg ) +C1 ( WsaMsa ? Tsa+WgMgTg)- C2(WsaMsa+WgMg)]÷[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)] =[0.9?(509?25+573?25+1143?25)+4.2?25?(175-573?0.03-1143? 0.02 ) +4.2 ? ( 0.03 ? 573 ? 25+0.02 ? 1143 ? 25 ) -0] ÷ [4.2 ? 175+0.9 (509+573?1143)] ≈25.0(℃) 为计算简便粉煤灰与外加剂 UEA—H 的重量均计算在水泥重量内。 式中:
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T0——混凝土搅拌物温度(℃) Mw、Mce、Msa、Mg——水、水泥、砂、石的用量(kg) Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃) Wsa、Wg——砂、石的含水率(%) ; C1、C2——水的比热容(KJ/kg?K)及溶解热(KJ/kg) ; 当骨料温度为 >0℃时 ≤0℃时 C1=4.2 C1=2.1 C2=0;

C2=335;

2、混凝土拌和物的出机温度 T1=T0-0.16(T0-Ti) =25.0-0.16(25.0-25) =25.0(℃) 式中:T1——混凝土拌和物的出机温度; Ti——搅拌棚内温度; 3、混凝土拌和物浇筑完成时的温度 T2= T1-(dtt+0.032n) (T1- Ta) =25.0-(0.25?0.7+0.032?3)?(25.0-25) =25.0(℃) 式中:T2——混凝土拌和物经运输至浇筑完成时的温度(℃) ; d——混凝土温度损失系数(h-1) ; tt——混凝土自运输至浇筑完成时的时间(h) ; n——混凝土转运次数;取 3 Ta——运输时的环境温度(℃) ; 混凝土拌和物完成时的温度计算中略去模板和钢筋的吸热影响。
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4、混凝土最高温值 Tmax= T2+Mce/10+F/50 =25.0+420/10+80/50 =68.6(℃) 式中: Tmax——混凝土最高温升值(℃) ; Mce——水泥和 UEA—H 用量(kg) ; F——粉煤灰用量(kg) ; 该温度为基础底板混凝土内部中心点温升高峰值,温升值一般都略小于 绝热温升值,一般在混凝土浇筑后 3d 左右产生,以后趋于稳定不再升温,并 且开始逐步降温。 5、混凝土表面温度 规范规定:对于大体积混凝土的养护,应根据气候条件采取控温措施, 并按需要测定浇筑后混凝土表面和内部温度,将温差控制在 25℃以内。 6、保温材料厚度计算 δ ={[0.5?H?λ (Ta- Tb)]/[λ 1(Tmax- Ta)]} ?k ={[0.5?1.2?0.14?(43.6-25)]+[2.3?68.6-43.6]}?1.3 =0.035(m) 混凝土表面覆盖二层麻袋能满足保温材料厚度要求。 式中:δ ——养护材料所需要厚度(m) ; H——结构物厚度(m) ; λ ——养护材料的预热系数(W/m?K) ; λ 1——混凝土的预热系数(W/m?K) ;取 2.3 W/m?K Tmax——混凝土中最高温度(℃) ;
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Ta——混凝土与养护材料接触面处温度(℃) ;取 Ta= Tmax-25℃ Tb——传热系数修正值;取 1.3 (二)温度应力计算 混凝土浇筑后 18d 左右,水化热量值基本达到最大,所以计算此时由温 差和收缩收起的温度应力。 1、混凝土收缩变形值计算 ε
y(t)=ε 0 y(1-e -bt

)?M1?M2?M3????M10

={3.24?10-4(1-2.718-0.01?18)?1.0?1.0?1.0?1.45?0.93?0.77?1.0 ?1.0?0.9} =0.50?10-4 式中:ε ε
y(t)——各龄期混凝土的收缩变形值; 0 y——标准状态下的混凝土最终收缩值;取

3.24?10-4

e——常数;为 2.718 b——经验系数,取 0.01 t——从混凝土浇筑后至计算时的天数; M1、M2、M3、??、M10——考虑各种非标准条件的修正系数; 2、混凝土收缩当量温差计算 Ty(t)=-ε
y(t)/a

=-(0.50?10-4)/1.0?10-5 =-5.0(℃) 注式中:Ty(t)——各龄期混凝土收缩当量温差(℃) ε
y(t)——各龄期混凝土的收缩变形值;

a——混凝土的线膨胀系数:取 1.0?10-5
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3、混凝土的最大综合温度差 △T=T2+2/3?Tmax+ Ty(t)-Th =25.0+2/3?68.6+(-5.0)-18 =47.7(℃) 注式中:△T——混凝土的最大综合温度差(℃) T2——混凝土拌和物经运输至浇筑完成时的温度(℃) Tmax——混凝土最高温升值(℃) Ty(t)——各龄期混凝土收缩当量温差(℃) Th——混凝土浇筑后达到稳定时的温度;取年平均气温 18℃ 4、混凝土弹性模量计算 E(t)=Ee(1-e-0.09t) =3.25?104(1- e-0.09?18) =2.607?104(N/mm2) 注式中:E(t)——混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量; Ee——混凝土的最终弹性模量; 近视取 28d 的弹性模量, C40 为 3.25?104 t——混凝土从浇筑后至计算时的天数; 5、温度变化混凝土收缩应力计算 ζ =-{ (E(t) ?a?△T)/(1-γ ) } ?H(t) ?R =-{ (2.607?104?1.0?10-5?47.7)/(1-0.15) }?0.386?0.25 =-1.412 N/mm2 注式中:ζ ——混凝土的温度应力; H(t)——考虑徐变影响的松池系数;取 0.386 R——混凝土的外约束系数; (0.25-0.5)
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γ ——混凝土的泊松比;取 0.15 采用 42.5R 普通水泥拌制的混凝土,龄期 18d 时混凝土强度达到设计强 度的 85%左右。C40 混凝土的抗拉强度设计值 2.1N/mm2,即设计强度的 85% 为 1.785 N/mm2。 K=1.785+1.315 ≈1.357>1.05 故满足要求。 七、大体积混凝土裂缝控制方法 大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速度快,使混 凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。施工前 应进行计算分析,采取措施控制温度裂缝。 1、控制内约束温度裂缝的措施 (1) 控制混凝土内外温差、 表面与外界温差, 防止混凝土表面急剧冷却, 采用混凝土表面保温措施或蓄水养护措施; (2)加强混凝土养护,严格控制混凝土升温速度,使混凝土表面覆盖温 差小于8-10°C。 2、控制外约束温度裂缝的措施 (1)从采取控制混凝土出机温度、温升、减少温差等方面,以及改善施 工操作工艺、改 (2) 采用低热水泥,如优先选择矿渣硅酸盐水泥;利用混凝土后期强度, 商品混凝土中掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂或缓凝剂等; (3)掺入膨胀剂,在最初14d潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿 混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝;
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(4)改善骨料级配; (5)合理安排施工工序进行薄层浇捣,均匀上升,以便于散热; (6)加强混凝土的养护,适当延长养护时间和拆模时间,使混凝土表面 缓慢冷却。 (7)适当配置温度钢筋,减少混凝土温度应力; 八、主要管理措施 1、拌制混凝土的原材料均需进行检验,合格后方可使用。同时要注意各 项原材料的温度,以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。 2、在商品混凝土拌制过程掺入外加剂,掺量要准确。 3、 施工现场对商品混凝土要逐车进行检查, 测定混凝土的坍落度和温度, 检查混凝土量是否相符。严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。 4、混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过 3~5h,同时已浇筑的混凝 土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于 2 度。 5、设专人负责测温及保养的管理工作,发现问题应及时向项目技术负责 人汇报。 6、浇筑混凝土前应将基坑内的各种杂物清理干净。 7、加强混凝土试块制作及养护的管理,试块拆模后及时编号并送入标养 室进行养护。

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