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1、底板大體積混凝土內(nèi)外溫差估算及其養(yǎng)護措施一、大體積混凝土概況該大體積混凝土長160.2m，寬71.5m，厚1.8m，混凝土標號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，對混凝土的中心溫度、混凝土內(nèi)外溫差應有充分的了解，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，預計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，粉煤灰的用量約為70Kg/
2、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Q＝360＋40＝400Kg/m3C為混凝土的比熱(J/Kg℃)，一般取c＝0.96×103J/Kg℃g為混凝土的容重，取r＝2400Kg/m3故＝＝59.9(℃)基礎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，及二層草袋保溫養(yǎng)護，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
3、起的溫升值為：1800mm厚混凝土基礎＝59.9×0.65＝38.9℃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引起的溫升值為：38.9＋1.4＝40.3℃本工程處于春季，考慮到砂、石料中可能有凍結(jié)物，因此，應采用加熱的溫水攪拌混凝土，假定混凝土的入模溫度為10～15℃左右，則預計混凝土中心的最高溫度為：1800mm厚混凝土基礎40.3＋10～1
4、5＝50.3～55.3℃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50～55℃。三、養(yǎng)護材料厚度計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，需進行蓄熱保溫養(yǎng)護（防止混凝土內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生開裂），養(yǎng)護材料的厚度按下式計算：d＝K（2）式中d為養(yǎng)護材料所需的厚度(m)l為養(yǎng)護材料的導熱系數(shù)(w/mK)，假定用草墊子養(yǎng)護，則l＝0.14l0為混凝土的導熱系數(shù)(w/mK)，取l0＝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50.3～55.3℃，取＝53℃Ta為混凝土與養(yǎng)護材料接觸面處的溫度(℃)，
5、養(yǎng)護要求混凝土的內(nèi)外溫差不大于25℃，則Ta取Ta＝－25，則：1800mm厚基礎Ta＝53－25＝28℃Tb為混凝土達到最高溫度時的大氣平均溫度，可采用施工時的旬平均溫度，本工程取Tb＝5℃、10℃（春季的平均溫度）兩種可能進行估算。K為傳熱系數(shù)修正值，取K＝K1＝1.6H為結(jié)構(gòu)物的厚度(m)本工程1800mm厚基礎H＝1.8m則1800mm厚基礎:平均氣溫5℃時：d＝×1.6＝0.08064(m)＝8.1cm平均氣溫10℃時：d＝×1.6＝0.0631(m)＝6.3cm每層草墊子厚約4cm，因此，春季1800厚基礎需1～2層草墊子和一層塑料薄膜進行養(yǎng)護。四、蓄水養(yǎng)護混凝土終凝后，在其表
6、面蓄存一定厚度的水。由于水的導熱系數(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)定時間內(nèi)，內(nèi)部中心溫度降低到表面溫度時放出的熱量，等于混凝土在此養(yǎng)護期間散失到大氣中的熱量。此時混凝土表面所需的熱阻系數(shù)，可按下式計算：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）；本基礎擬分三段施工，計算如下：F＝
7、71.5×160.2÷3＋71.5×1.8×2＋160.2÷3×1.8×2＝4267.74m21/mV＝71.5×160.2÷3×1.8＝6872.58m3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（℃）；本工程設計要求混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃，故Tmax－Ta＝25℃K為傳熱系數(shù)修正值，蓄水養(yǎng)護時取1.3；700為混凝土的熱容量，即比熱與容重的乘積（kJ/m3?K）；Tb為混凝土
