底板大體積混凝土內(nèi)外溫差估算及其養(yǎng)護(hù)措施

1、大體積混凝土內(nèi)外溫差估算及其養(yǎng)護(hù)措施一、大體積混凝土概況該大體積混凝土長(zhǎng)160.2m，寬 71.5m，厚 1.8m，混凝土標(biāo)號(hào) C40/S8。采用商品泵送混凝土施工。本工程施工季節(jié)為春季。為防止混凝土內(nèi)外溫差過大造成溫度裂縫， 故在施工前，對(duì)混凝土的中心溫度、混凝土內(nèi)外溫差應(yīng)有充分的了解， 以便施工期間能采取有效的措施控制溫度應(yīng)力，避免混凝土產(chǎn)生溫差裂縫。二、混凝土中心溫度估算由于是 C40 混凝土，因此，應(yīng)采用 42.5普通水泥配制混凝土，本工程摻加 GT 抗裂防水劑和粉煤灰，預(yù)計(jì) C40/S8 混凝土的水泥用量約為 360Kg/m3 左右、 GT 抗裂防水劑用量約為 40Kg/m3 左右，

2、粉煤灰的用量約為 70Kg/m3 左右。（膨脹劑和粉煤灰都取代水泥） 。按下式可估算出混凝土的絕熱最高溫升：（ 1）Tmax=(W× Q)/(C ×r)式中為最高絕熱溫升 ()W 為每公斤水泥的水化熱(J/Kg)，425#普通水泥取 345×103J/KgQ 為單方混凝土中水泥和GT 的總用量 (Kg/m3) ，本工程 Q36040 400Kg/m3C 為混凝土的比熱 (J/Kg)，一般取 c0.96 ×103J/Kg為混凝土的容重，取r2400Kg/m3故 59.9( )基礎(chǔ)混凝土處于散熱條件下，考慮上下表面二維散熱， 一層塑料薄膜保潮養(yǎng)護(hù)，及二層草袋

3、保溫養(yǎng)護(hù)， 取 1800mm 厚混凝土的散熱影響系數(shù)為 0.65，則混凝土因水泥水化熱而引起的溫升值為：1800mm 厚混凝土基礎(chǔ) 59.9 ×0.6538.9摻加粉煤灰后，可大量降低水泥用量，從而降低混凝土的中心溫度，根據(jù)有關(guān)資料表明， 粉煤灰對(duì)大體積混凝土水化熱的影響為其重量的1/50，本工程混凝土中粉煤灰的用量為70Kg/m3 左右，即由粉煤灰與水泥反應(yīng)引起的水化熱的溫升值僅為1.4左右。由此可以估算出本工程底板大體積混凝土由膠凝材料水化反應(yīng)引起的溫升值為：38.91.440.3本工程處于春季，考慮到砂、石料中可能有凍結(jié)物，因此，應(yīng)采用加熱的溫水?dāng)嚢杌炷?，假定混凝土的入模溫?/p>

4、為1015左右，則預(yù)計(jì)混凝土中心的最高溫度為：1800mm 厚混凝土基礎(chǔ)40.31015 50.355.3即本工程若在春季施工，1800 厚的底板大體積混凝土的中心溫度約為 5055。三、養(yǎng)護(hù)材料厚度計(jì)算由于春季的大氣溫度很低，夜間的大氣溫度有可能在 0，與混凝土之間形成了很大的溫差，因此，需進(jìn)行蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)（防止混凝土內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生開裂），養(yǎng)護(hù)材料的厚度按下式計(jì)算：K（2）式中為養(yǎng)護(hù)材料所需的厚度(m)為養(yǎng)護(hù)材料的導(dǎo)熱系數(shù)(w/mK) ，假定用草墊子養(yǎng)護(hù)，則0.14為混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(w/mK)，取2.3w/mK為混凝土中的最高溫度，本工程1800mm厚底板的中心溫度約為50.355.3，

5、取53Ta 為混凝土與養(yǎng)護(hù)材料接觸面處的溫度( )，養(yǎng)護(hù)要求混凝土的內(nèi)外溫差不大于 25，則 Ta 取 Ta 25，則：1800mm 厚基礎(chǔ) Ta532528Tb 為混凝土達(dá)到最高溫度時(shí)的大氣平均溫度，可采用施工時(shí)的旬平均溫度，本工程取Tb5、10（春季的平均溫度）兩種可能進(jìn)行估算。K 為傳熱系數(shù)修正值，取 K K11.6 H 為結(jié)構(gòu)物的厚度 (m)本工程 1800mm 厚基礎(chǔ) H1.8m則 1800mm 厚基礎(chǔ) :平均氣溫 5時(shí)：×1.6 0.08064(m)8.1cm平均氣溫 10時(shí)：×1.6 0.0631(m)6.3cm每層草墊子厚約4cm，因此，春季 1800 厚基

6、礎(chǔ)需 12 層草墊子和一層塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。四、蓄水養(yǎng)護(hù)混凝土終凝后，在其表面蓄存一定厚度的水。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.58W/m.K ，具有一定的隔熱保溫效果，這樣可延緩混凝土內(nèi)部水化熱的降溫速率， 縮小混凝土中心與混凝土表面的溫差值，從而可控制混凝土的裂縫開展。根據(jù)熱交換原理， 每一立方米混凝土在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，內(nèi)部中心溫度降低到表面溫度時(shí)放出的熱量， 等于混凝土在此養(yǎng)護(hù)期間散失到大氣中的熱量。此時(shí)混凝土表面所需的熱阻系數(shù)，可按下式計(jì)算：R（ 3）式中 R 為混凝土表面的熱阻系數(shù)（K/W ）；X 為混凝土維持到指定溫度的延續(xù)時(shí)間（h）；M 為混凝土結(jié)構(gòu)物的表面系數(shù)（1/m）；M（4）F 為結(jié)構(gòu)物

7、與大氣接觸的表面面積（m2）；V 為結(jié)構(gòu)物的體積（ m3）；本基礎(chǔ)擬分三段施工，計(jì)算如下：F71.5 ×160.2 ÷371.5 ×1.8 ×2160.2 ÷3×1.8 ×24267.74m21/mV71.5 ×160.2 ÷3×1.86872.58m3故 M 0.62Tmax 為混凝土中心最高溫度（） ；Ta 為混凝土與水接觸面處溫度（） ；本工程設(shè)計(jì)要求混凝土內(nèi)外溫差不超過 25，故 TmaxTa25K 為傳熱系數(shù)修正值，蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)取1.3；700 為混凝土的熱容量，即比熱與容重的乘積（kJ

8、/m3?K）；Tb 為混凝土澆筑、振搗完畢開始養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度（），可采用施工時(shí)的旬平均溫度；本工程假定施工時(shí)旬平均溫度為5、10兩種情況。Q 為每立方米混凝土中的水泥用量 （kg）；本工程預(yù)計(jì)為 400kg/m3（包括抗裂防水劑）。W 為混凝土在指定齡期內(nèi)水泥的水化熱（kJ/kg），本工程取 345kJ/kg。蓄水深度按下式計(jì)算：HR?（5）式中 H 為混凝土表面的蓄水深度（m）；R 為熱阻系數(shù)；為水的導(dǎo)熱系數(shù)，取 0.58W/m.K 。本工程的大體積混凝土為防水混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 天，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)， 1.8m 厚混凝土養(yǎng)護(hù) 14 天后，中心溫度與外界溫度之差不會(huì)超過25，因此，取X 14×24336h，將各參數(shù)代入式（ 3）得：旬平均溫度 5時(shí)： R 0.161K