大体积砼施工技术总结
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一、大体积砼的抗裂计算
考虑到理论计算与实际计算的差异,为确保质量,初步定分二层浇筑(分块施工难度大,工期不允许),但设计不同意,最后决定一次浇筑。如下计算:
(一)配合比的确定
大体积砼配合比需满足低水化热值和砼强度等级C40要求。为此,做了以下几点调整:
1.经设计同意后,选用砼的60天强度值替代28天强度值,从而降低水泥用量;
2.采用高效减水剂降低砼中水的用量;
3.采用石家庄产UEA(微膨胀剂)增强砼的抗裂性能;
4.采用二级以上粉煤灰替代部分水泥来增强砼的和易性。
经过3月-6月近4个月的反复试配,大体积砼的配合比为:
单位:Kg
砼的塌落度为18±3cm,缓凝12h。
(二)砼的抗裂计算
1.砼的将温系数
2.8米厚大体积砼底板,保温为120mm厚,两层塑料布。h'-砼虚厚度,h'=(Kλ)/β
λ-砼导热系数:2.33w/(mk)
K-计算折减系数,K=0.666
β=1/[(δ/K1λ1)+(1/βq)]
δ-保温材料的厚度,δ=0.88
λ1-保温材料导热系数,λ1=0.28
βq-空气层传热系数,取23w/(m2k)
K1-传热系数的修正系数
Β=1.42 h'=1.09m
ξ(t)-降温系数,按4米厚底板查表,取值见下表
2.砼的中心温升计算
T(t)=ξ(t)(1-e-mt)CQ/cρ
式中:
T(t)-浇筑完砼一段时间t,砼的中心温升值
C-每立方米水泥用量(Kg)
Q-每公斤水泥水化用量(J/Kg)
C-砼的比热 0.96J/Kg
ρ-砼质量密度2400Kg/m3
e-常数 2.718
m-经验系数取0.406
t-龄期天
ξ(t)-降温系数
为简化计算,并考虑粉煤灰的放热
T(t)=ξ(t)CQ/cρ+F/50
F-每立方米粉煤灰用量(Kg)
T(3)=31.0℃ T(6)=30.60℃ T(9)=30.2℃
T(12)=27.3℃ T(15)=23.3℃ T(18)19.64℃ T(21)=16.0℃ T(24)=13.1℃ T(27)=11.13℃ T(30)=10.8℃
3.各龄期砼收缩变形值
εy(t)=εy0(1-e-0.01t)×M1……M10
M1~M10 考虑各种因素的修正系数
εy0-标准状态砼最终收缩值取3.24×10-4
M1=1.10 低热水泥
M2=1.35 水泥细度(5000)
M3=1.0 骨料为砾砂
M4=1.0 水灰比0.4
M5=1.2 水泥浆量(25%)
M6=1 7天
M6=0.93 15天
M7=0.88 相对湿度(60%)
M8=1.2
γ=(2×2.8+40.1)/(2.8×40.1)=0.4
(γ-水力半径的倒数m-1,为构件截面周长与截面积之比γ=/A) M9=1.0 机械振捣
M10=0.85
E a A a/E b A b=2.0×105×804.2×6×6/(1000×2800×3.25×104)
=0.06
[(E a A a/E b A b)]-配筋率
M1×……×M10=1.4
εy(3)=0.134×10-4εy(6)=0.134×10-4εy(9)=0.134×10-4
εy(12)=0.134×10-4εy(15)=0.134×10-4εy(18)=0.134×10-4
εy(21)=0.134×10-4εy(24)=0.134×10-4εy(27)=0.134×10-4εy(30)=0.134×10-4
4.砼当量温差计算
T y(t)=-εy(t)/α
式中,T y(t)-各龄期(d)砼收缩当量温差,负号表示降温εy(t)-各龄期(d)砼收缩相对变形值
α-砼的线膨胀系数,取1.0×10-5
T y(3)=-1.34℃ T y(6)=-1.34℃ T y(9)=-1.34℃
T y(12)=-1.34℃ T y(15)=-1.34℃ T y(18)=-1.34℃
T y(21)=-1.34℃ T y(24)=-1.34℃ T y(27)=-1.34℃
T y(30)=-1.34℃
5.弹性模量计算
E(t)=E0(1-e-0.09t)
E(7)-砼从浇筑到计算时的弹性模量(N/mm2)
E0-砼的最终弹性模量(N/mm2),取为3.25×104
E(3)=0.77×104 E(6)=1.36×104 E(9)=1.5×104
E(12)=2.15×104 E(15)=2.41×104 E(18)=2.61×104 E(21)=2.76×104 E(24)=2.88×104 E(27)=2.96×104
E(30)=3.03×104
6.温差的计算
6.1浇筑温度-T j,平均大气温度T q
根据气象资料
太原 6月份平均气温20~28℃
浇筑温度,取T j=30℃
平均大气温度,取T q=28℃
6.2中心温度T z
T z=T(t)+T j
T z(3)=61℃ T z(6)=60.6℃ T z(9)=57.3℃
T z(12)=57.3℃ T z(15)=53.2℃ T z(18)=49.6℃ T z(21)=46.0℃ T z(24)=43.1℃ T z(27)=41.13℃