大体积混凝土浇筑体施工阶段应力与收缩应力的计算
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大体积混凝土浇筑体施工阶段应力与收缩应力的计算
（墩身C40混凝土）
一、混凝土的绝热温升
1、C40砼配合比为（kg/m3）
水泥：粉煤灰：矿粉：细骨料：粗骨料：外加剂：水=345:46:69:718:1066:3.7:174
2、现场测得砼入模温度为24℃，昆明年平均气温取20℃.
3、胶凝材料水化热总量计算：
Q=k×Q0=0.925×330=305 kJ
其中k=k1+k2-1=0.925 Q0=330 kJ
4、室外平均混凝土的绝热温升值可按下式计算：
T(t)=WQ(1-e-mt)/Cρ
（1）取第三天的绝热温升值
T(3)=460×305×(1-e-0.3×3)/ 0.97×2400=35.8℃
T max=Tj+T
τ·ξ=24+35.8×0.634=45.7℃
（2）第三天混凝土表面温度计算
Tb(3)=Tq+4h′(H-h′)ΔT(3)/H2
模板及保温层的传热系数（W/m·K）
β=1/(Σδi/λi+1/βq)
=1/(0.002/0.035+1/23)
=9.9
混凝土的虚拟厚度（m）
h′=Kλ/β
=0.666×2.33/9.9
=0.16
混凝土的计算厚度（m）
H=h+2 h′
=2.4+2×0.16
=2.72
Tb(3)=20+4×0.16×(2.72-0.16) ×25.7/2.722 =25.7℃
（4）、温差计算
第三天龄期砼的块体里表温差
ΔT1(3)=Tm(3)-Tb(3)
=45.7-25.7
=20℃＜25℃
Tm(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的最高温度Tb(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的表层温度砼表面与大气温度差为：25.7-20=5.7℃
（5）取第二天的绝热温升值
T(2)=460×305×(1-e-0.3×2)/ 0.97×2400=27.2℃T max=Tj+Tτ·ξ=24+27.2×0.634=41.2℃
（6）第二天混凝土表面温度计算
Tb(2)=Tq+4h′(H-h′)ΔT(2)
模板及保温层的传热系数（W/m·K）
β=1/(Σδi/λi+1/βq)
=1/(0.002/0.035+1/23)
=9.9
混凝土的虚厚度（m）
h′=Kλ/β
=0.666×2.33/9.9
=0.16
混凝土的计算厚度（m）
H=h+2 h′
=2.4+2×0.16
=2.72
Tb(2)=20+4×0.16×(2.72-0.16) ×21.2/2.722 =24.7℃
5、温差计算
第二天龄期砼的块体里表温差
ΔT1(2)=Tm(2)-Tb(2)
=41.2-24.7
=16.5℃＜25℃
Tm(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的最高温度Tb(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的表层温度砼表面与大气温度差为：24.7-20=4.7℃
结论；在砼表面覆盖1mm厚的2层薄膜作为保温防护措施的方案是可行的，不需要水循环降温。
二、混凝土的弹性模量计算
混凝土的弹性模量可按下式计算：
E(t)=βE0(1-ψ-t)
其中β=β1·β 2
E(3)=0.995×1.015×3.25×104×（1-e-0.09×3）=0.78×104(N/mm2)
三、温度应力计算
混凝土浇筑体里表温差的增量可按下式计算：
ΔT1i(t)= ΔT1(t)- ΔT1(t-j)
ΔT1i(3)= ΔT1(3)- ΔT1(2)=20-16.5=3.5℃
自约束拉应力的计算按下式计算：
σz(t)=α/2×ΣΔT1i(t)×E i(t)×H i(t,τ)
σz(3)=1.0×10-5/2×3.5×0.78×104×0.278=0.038(N/mm2)
四、控制温度裂缝的条件
混凝土抗拉强度可按下式计算：
f tk(t)=f tk(1-e-γt)
f tk(3)=f tk(1-e-γt)=2.39×(1-e-0.3×3)=1.418(N/mm2)
混凝土防裂性能可按下列公式进行判断：
σz≤λf tk(t)/K
σz=0.038≤λf tk(t)/K=λ1λ2f tk(t)/K=1.015×1.0225×
1.418/1.15=1.279
结论：采用的混凝土配合比所产生的温度应力，不会直接导致混凝土表面裂纹。