承台大体积砼施工解析
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禹齐特大桥承台大体积砼施工
裂缝控制计算
一、工程概况
禹齐特大桥跨晏黄路连续梁主墩533#、534#、535#承台尺寸均为:12.5*9.1*2.5m,加台尺寸为9.6*5.4*1.5m;532#、536#边墩承台尺寸均为:10.4*6.8*2m,加台尺寸均为7.4*4*1m。承台混凝土设计强度等级为C45,配合比:水泥:砂:碎石:外加剂:粉煤灰:水=315:672:1008:4.50:135:158,水胶比0.35。承台浇注分两次浇注,主墩浇注混凝土分别为:284.375 m3、77.76 m3;边墩浇注混凝土分别为:141.44 m3、29.6 m3。
二、大体积混凝土施工裂缝计算
1)承台浇筑厚度2m
1、混凝土水泥最大水化热绝热升温值计算
假定结构物四周没有任何散热和热损失条件,水泥水化热全部转化成温升后的温度值,则计算公式参考《建筑施工计算手册》(第二版)612页T max=m c Q/Cρ
其中m c—每立方混凝土水泥用量(Kg/m3)
Q—每千克水泥水化热(J/Kg)可参考《建筑施工计算手册》(第二版)613页,查表11-9知Q=377J/Kg
C—混凝土的比热容在0.84~1.05kJ/(kg.K)之间,一般取0.96kJ /(kg.K)
ρ—混凝土质量密度,取2400Kg/m3
则T max=315×377/0.96×2400=51.54℃
2、混凝土内部中心温度计算
参考《建筑施工计算手册》(第二版)614页计算公式
T max=T0+T(t).ζ
T max—混凝土内部中心最高温度
T0—混凝土浇注入模温度,取25℃
T(t)—在t龄期时混凝土的绝热温升
ζ—不同浇筑块厚度的温降系数,ζ=T m/T n,按照614页表11-12,11-13查用。
T m—混凝土由水化热引起的实际温升
T n—混凝土最终绝热温升值
e—常数2.718
m—与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数,由表11-10查得,一般取0.2~0.4。温度为30℃时取0.406。
根据经验知大体积混凝土最大水化热绝热升温值一般在龄期4d 时最高,浇筑块混凝土厚度为2m,查表11-12知ζ=0.57
T(t)= m c Q/Cρ(1-e-mt)
=51.54(1-0.197)
=41.387℃
T max=T0+T(t).ζ
=30+41.387×0.57=53.59℃
3、温差计算(构件中心与混凝土表面的温差)
Δt=B i/(B i+2)×(T max-T w)
T max—构件内部温度
T w—环境温度,取30℃
B i—毕渥准则数
B i=kb/λ
k—构件围护层的传热系数,因混凝土表面覆盖一层朔料薄膜,查有关资料得知k=12W/(m2.k)
λ—混凝土导热系数,取2.91 W/(m.k)
b—构件中心至表面距离,2/2=1m
B i=kb/λ
=12×1/2.91=4.12
Δt=B i/(B i+2)×(T max-T w)
=4.12/(4.12+2)×(53.59-30)
=15.88℃<20℃
2)承台浇筑厚度2.2m
1、混凝土水泥最大水化热绝热升温值计算
假定结构物四周没有任何散热和热损失条件,水泥水化热全部转化成温升后的温度值,则计算公式参考《建筑施工计算手册》(第二版)612页T max=m c Q/Cρ
其中m c—每立方混凝土水泥用量(Kg/m3)
Q—每千克水泥水化热(J/Kg)可参考《建筑施工计算手册》(第二版)613页,查表11-9知Q=377J/Kg
C—混凝土的比热容在0.84~1.05kJ/(kg.K)之间,一般取0.96kJ /(kg.K)
ρ—混凝土质量密度,取2400Kg/m3
则T max=315×377/0.96×2400=51.54℃
2、混凝土内部中心温度计算
参考《建筑施工计算手册》(第二版)614页计算公式
T max=T0+T(t).ζ
T max—混凝土内部中心最高温度
T0—混凝土浇注入模温度,取25℃
T(t)—在t龄期时混凝土的绝热温升
ζ—不同浇筑块厚度的温降系数,ζ=T m/T n,按照614页表11-12,11-13查用。
T m—混凝土由水化热引起的实际温升
T n—混凝土最终绝热温升值
e—常数2.718
m—与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数,由表11-10查得,一般取0.2~0.4。温度为30℃时取0.406。
根据经验知大体积混凝土最大水化热绝热升温值一般在龄期4d 时最高,浇筑块混凝土厚度为2m,查表11-12知ζ=0.61
T(t)= m c Q/Cρ(1-e-mt)
=51.54(1-0.197)
=41.387℃
T max=T0+T(t).ζ
=30+41.387×0.61=55.24℃
3、温差计算(构件中心与混凝土表面的温差)
Δt=B i/(B i+2)×(T max-T w)
T max—构件内部温度
T w—环境温度,取30℃
B i—毕渥准则数
B i=kb/λ
k—构件围护层的传热系数,因混凝土表面覆盖一层朔料薄膜,查有关资料得知k=12W/(m2.k)
λ—混凝土导热系数,取2.69 W/(m.k)
b—构件中心至表面距离,2.2/2=1.1m
B i=kb/λ
=12×1.1/2.69=4.91
Δt=B i/(B i+2)×(T max-T w)
=4.91/(4.91+2)×(55.24-30)
=17.935℃<20℃
3)承台浇筑厚度2.5m
1、混凝土水泥最大水化热绝热升温值计算