(手工计算)大体积混凝土水化热方案计算讲解

大体积混凝土水化热温度计算
目录
大体积混凝土水化热温度计算1
1工程概况1
2承台大体积混凝土的温控计算1
2.1 相关资料1
2。

2、承台混凝土的绝热温升计算1
2.3 混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度1
2.4承台混凝土各龄期收缩变形值计算2
2。

5承台混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差2
2。

6承台混凝土各龄期内外温差计算2
3 冷却管的布置及混凝土的降温计算3
3.1承台混凝土设置冷却管参数3
3。

2冷却管的降温计算3
4结论及建议4
4.1结论4
4。

2建议4
大体积混凝土水化热温度计算
1工程概况
XX特大桥,其主桥主墩承台最大尺寸长、宽、高分别为42。

5米、15米、5米,混凝土标号为C30，施工时最低气温为5℃。

2承台大体积混凝土的温控计算
2。

1 相关资料
1、配合比及材料
承台混凝土：C：W:S：G=1：0。

533：2。

513：3。

62:0.011
材料：每立方混凝土含海螺P.O30水泥300Kg、赣江中砂754 Kg、湖北阳新5～25mm 连续级配碎石1086 Kg、深圳五山WS-PC高效减水剂3。

4Kg、拌合水160Kg。

2、气象资料
桥址区位于亚热带大陆季风性气候地区，具有四季分明,无霜区长，日照充足，水源充足，湿光同季，雨热同季的气候特征。

年平均气温17。

6℃，极端最高气温为40。

1℃，极端最低气温为—9.7℃.
3、混凝土拌和方式
采用自动配料机送料，拌和站集中拌和,混凝土泵输送混凝土至模内。

4、《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009）
5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
2.2、承台混凝土的绝热温升计算
《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009)P23
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)P21
2.3 混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度
承台混凝土:
C=300Kg/m3;水化热Q=250J/ Kg，混凝土比热c=0.96J/ Kg℃,混凝土密度=2423 Kg/m3 承台混凝土最高水化热绝热升温：
Tmax=WQ(1—e—mt)/ c=(300×250)×1/(0。

96×2423）=32.24℃
=32.24（1-e—0.3*3)=19。

13℃
3d的绝热温升：T
（3）
T
=19。

13—0=19。

13℃
（3)
7d的绝热温升
T
(7）
=32.24（1-e-0.3＊7)=28。

3℃
T
（7）
=28。

3—19.13=9。

17℃
2。

4承台混凝土各龄期收缩变形值计算
《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009)P24
····
式中：为标准状态下的最终收缩变形值;为水泥品种修正系数；为水泥细度修正系数；为骨料修正系数;为水灰比修正系数;为水泥浆量修正系数；为龄期修正系数；为环境温度修正系数;为水力半径的倒数（cm—1),为构件截面周长(L)与截面面积(A)之比:r=L/A；为操作方法有关的修正系数；为与配筋率Ea、Aa、Eb、Ab有关的修正系数,其中Ea、Eb分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa)，Aa、Ab分别为钢筋和混凝土的截面积(mm2）。

查表得：=1.10，=1。

0，=1。

0，=1。

21，=1。

20，
=1.09（3d），=1。

0（7d），=0.93（15d），
=0.7，=1。

4,=1。

0,=0.895,
则有：
=1。

101.01. 01。

211。

200。

71.41。

00。

895=1。

401
1、3d的收缩变形值
=3。

2410—4=0。

14610—4
2、7d的收缩变形值
=3。

2410—4=0.30710-4
2.5承台混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差
《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009)P25
1、3d龄期
℃
2、7d龄期
℃
2。

6承台混凝土各龄期内外温差计算
假设入模温度：T
0=10℃,施工时环境温度：T
h
=5℃
1、3d龄期
= T
0+2/3T(t)+Ty(t)- T
h
=10+2/319。

13+1。

46—5=19。

21℃
2、7d龄期
= T
0+2/3T（t）+Ty（t）- T
h
=10+2/328。

3+3。

07—5=26。

94℃
计算折减系数,根据试验资料可取2/3
由以上计算可知，承台混凝土内外温差最大为26。

94℃，大于《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009)P7中关于大体积混凝土温度内外温差为25℃的规定.若需降低混凝土的内外温差,在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法.
3冷却管的布置及混凝土的降温计算
3。

1承台混凝土设置冷却管参数
1、水的特性参数:
水的比热：c
水=4。

2103J/ Kg℃;水的密度
水
=1。

0103 Kg/m3；冷却管的直径:D=5cm
2、承台混凝土冷却管的布置形式
承台混凝土埋设冷却管，上下左右冷却管相临间距为1米.其中40＃承台按上下左右1米布置，共计4层.分别设置4个进出水口.
3、主桥承台混凝土体积（除去冷却管后)
40#承台混凝土:
体积V=42.5155-3.14（0。

05/2）2440.510.5=3187。

5—3。

5=3184 m3
3。

2冷却管的降温计算
式中：—冷却管中水的流量，
—冷却管通水时间
—水的密度
—进出水口处的温差20℃
—水的比热
—混凝土的体积
—混凝土的密度
—混凝土的比热
1、3d龄期
冷却管通水时间：持续通水（按t=1d计算），出水管和进水管的温差:=20℃
XX特大桥承台混凝土：
℃
2、7d龄期
冷却管通水时间：持续通水(按t=3d 计算)，出水管和进水管的温差:=20℃
XX特大桥40＃承台混凝土：
℃
(5）、预埋冷却管后各龄期承台混凝土内外温差值：
XX特大桥40＃承台混凝土:
1、3d龄期
19.21—2。

7/2=17.86℃（安全系数为2。

0）
2、7d龄期
26.94-8。

17/2=22。

86℃（安全系数为2。

0）
4结论及建议
4。

1结论
承台大体积混凝土在浇注过程中，由于混凝土在结硬过程中内部产生大量的热量使其内部温度升高,当内外温度相差过大时就容易出现温度裂缝,若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。

计算表明:混凝土中埋设冷却管后内外温差均小于25℃,满足《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011）P60中的规定。

4.2建议
1、浇注混凝土避免阳光直晒，一般选择在傍晚开始直至第二天十点以前。

对粗骨料进行喷水和护盖，施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚。

2、承台混凝土冷却管按间隔一米埋设,上下左右冷却管相临间距严格控制在1米以内，严格观察入水口和出水口的水温差,根据水温差，及时调整泵水速度。

水温差大时，提高水速；水温差小时，降低水速。

通过冷却排水,带走混凝土体内的热量，本计算方案表明,此方法使大体积混凝土体内的温度降低3-4℃。

3、浇注混凝土时，采用分层浇注，控制混凝土在浇注过程中均匀上升，避免混凝土拌和物局部堆积过大,混凝土的分层厚度控制在20—30cm。

4、浇注混凝土后，搭设遮阳布棚，避免阳光爆晒混凝土表面。

混凝土表面用土工布覆盖保湿保温，要十分注意洒水养生，使混凝土缓慢降温，缓慢干燥,减少混凝土内外温差.
5、浇注混凝土后,每2小时测量混凝土表面的温度和冷却管的出水温度,及时调整养护措施。