大体积混凝土施工技术——【公路、桥梁与隧道】
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计算时可取T2 Tq 15 ~ 20℃ Tmax T2 20 ~ 25℃
大体积混凝土温度计算
λx ——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数 λ[W/(m·K)
材料名称 密度(kg/m3) 导热系数 λ[W/(m·K)
建筑钢材
钢筋混凝土
水
木模板 木屑
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大体积混凝土的温度裂缝
约束条件
结构在变形时本会节受到内一容定结的抑束制而阻碍其自由变
形，该ห้องสมุดไป่ตู้制即称“约束”，大体积混凝土由于温度 变化产生变形，这种变形受到约束才产生应力。在
全约束条件下，混凝土结T构的变形：
——混凝土收缩时的相对变形； T ——混凝土的温度变化量； ——混凝土的温度膨胀系数。
0.1 9
0.1 6
0.15
大体积混凝土温度计算
混凝土表层（本表节面内下5容0~1结00束mm处）温度
➢保温材料厚度
0.5h x (T2 Tq )Kb / (Tmax T2 )
δ ——保温材料厚度（m） T2 ——混凝土表面温度（℃） Tq ——施工期大气平均温度（℃） λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K) Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）
收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生 裂缝的主要原因。裂缝分为表面裂缝和贯通裂缝两种。 表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外 低内高，形成了温度梯度，是混凝土内部产生压应力，表面 产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。 贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝 土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的 体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起 的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截 面的裂缝。
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大体积混凝土的定义
目前，较新的观点指出：所谓大体积混凝土，是指其结构尺寸已 经大到必须采用相应技术措施、妥善处理内外温度差值、合理解决 温度应力、并按裂缝开展控制的混凝土。
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大体积混凝土的定义
• 建筑工程大体积砼常出现的部位： • 厚大的地下室底板（特别是电梯井筒部位）、桩顶承台梁、转
大体积混凝土温度计算
最大绝热温升本（节二内式取容其结一）束
(1)Th (mc K F )Q / c (2)Th mc Q / c (1 emt )
Th——混凝土最大绝热温升(℃) mc——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量（kg/m3） F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3） K——掺合料折减系数。粉煤灰 取0.25~0.30 c——混凝土比热，取0.97[kJ/(kg·K)] Q——水泥28d水化热(kJ/kg) ρ——混凝土密度(2400kg/m3) t——混凝土的龄期（d） m——系数、随浇筑温度改变
混凝土收缩变形
大体积混凝土的温度应力
大体积混凝土本温节度内应力容特结点束
混凝土的温度取决于它本身环境有温差存在，而结构物四 周又不可能做到完全绝热，因此，在新浇筑的混凝土与其四 周环境之间，就会发生热能的交换。模板、外界气候(包括 温度、湿度和风速)和养护条件等因素，都会不断改变混凝 土所贮备的热能，并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此， 混凝土内部的最高温度，实际上是由浇筑温度、水泥水化热 引起的绝对温升和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。
大体积混凝土的温度裂缝
展故的大结体果积，混一凝方土面本施是工节混阶凝段内土产内容生外的结温温差束度产裂生缝应，力是和其应内变部，矛另盾一发
方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应 变，一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，就会产 生裂缝。引起温度裂缝的原因可分为以下几类：
水泥水化热 水泥的水化热是大体积混凝土内部热量的主要来 源，由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在 混凝土内部不易散失。 外界气温变化
混凝土中心计本算节温内度 容结束
T1(t) Tj Th (t)
T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度（℃） Tj ——混凝土浇筑温度（℃） ξ(t) ——t龄期降温系数
大体积混凝土温度计算
龄本期降节温内系数容 结ξ(t)束
浇筑
龄期t(d)
层厚 度(m) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
大体积混凝土的定义
• 美国混凝土协会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺 寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以 最大的限度减少开裂。”
• 日本建筑协会标准（JASS5）中规定 ：“结构断面最小尺寸在80cm以 上，同时水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过 25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。”
7 800 2 400
500～700
58
矿棉，岩棉 110～200
0.031～ 0.065
2.33
沥青矿棉毡 100～160
0.033～ 0.052
0.58
泡沫塑料
20～50
0.035～ 0.047
1.0 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01
1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03
1.50
0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12
0.0 8
0.0 5
0.04
2.50
0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23
换梁或板、内筒外框架超高层的大截柱等。 • 桥梁工程大体积砼常出现的部位： • 桥大直径桩基础、悬索桥的锚碇和桥塔的一些部位、斜拉桥桥
塔的一些部位、连续梁桥的墩台梁等。
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大体积混凝土的温度裂缝
用建量筑多工，程水中泥的水大化本体所积节释混放内凝的土水容结化构结热中会束，产由生于较结大构的截温面度大变，化水和泥
大体积混凝土温度计算
表1 水泥品种
水不本泥同强品节度种、内强容度等结水级化束水热泥Q的(kJ水/k化g )热
等级
3d
7d
28d
硅酸盐水 42.5
314
354
375
泥
32.5
250
271
334
矿渣水泥 32.5
180
256
334
表2 系数m
浇筑温度
(℃)
5 10 15 20 25 30
大体积混凝土温度计算
大体积混凝土温度计算
λx ——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数 λ[W/(m·K)
材料名称 密度(kg/m3) 导热系数 λ[W/(m·K)
建筑钢材
钢筋混凝土
水
木模板 木屑
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大体积混凝土的温度裂缝
约束条件
结构在变形时本会节受到内一容定结的抑束制而阻碍其自由变
形，该ห้องสมุดไป่ตู้制即称“约束”，大体积混凝土由于温度 变化产生变形，这种变形受到约束才产生应力。在
全约束条件下，混凝土结T构的变形：
——混凝土收缩时的相对变形； T ——混凝土的温度变化量； ——混凝土的温度膨胀系数。
0.1 9
0.1 6
0.15
大体积混凝土温度计算
混凝土表层（本表节面内下5容0~1结00束mm处）温度
➢保温材料厚度
0.5h x (T2 Tq )Kb / (Tmax T2 )
δ ——保温材料厚度（m） T2 ——混凝土表面温度（℃） Tq ——施工期大气平均温度（℃） λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K) Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）
收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生 裂缝的主要原因。裂缝分为表面裂缝和贯通裂缝两种。 表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外 低内高，形成了温度梯度，是混凝土内部产生压应力，表面 产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。 贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝 土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的 体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起 的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截 面的裂缝。
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大体积混凝土的定义
目前，较新的观点指出：所谓大体积混凝土，是指其结构尺寸已 经大到必须采用相应技术措施、妥善处理内外温度差值、合理解决 温度应力、并按裂缝开展控制的混凝土。
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大体积混凝土的定义
• 建筑工程大体积砼常出现的部位： • 厚大的地下室底板（特别是电梯井筒部位）、桩顶承台梁、转
大体积混凝土温度计算
最大绝热温升本（节二内式取容其结一）束
(1)Th (mc K F )Q / c (2)Th mc Q / c (1 emt )
Th——混凝土最大绝热温升(℃) mc——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量（kg/m3） F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3） K——掺合料折减系数。粉煤灰 取0.25~0.30 c——混凝土比热，取0.97[kJ/(kg·K)] Q——水泥28d水化热(kJ/kg) ρ——混凝土密度(2400kg/m3) t——混凝土的龄期（d） m——系数、随浇筑温度改变
混凝土收缩变形
大体积混凝土的温度应力
大体积混凝土本温节度内应力容特结点束
混凝土的温度取决于它本身环境有温差存在，而结构物四 周又不可能做到完全绝热，因此，在新浇筑的混凝土与其四 周环境之间，就会发生热能的交换。模板、外界气候(包括 温度、湿度和风速)和养护条件等因素，都会不断改变混凝 土所贮备的热能，并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此， 混凝土内部的最高温度，实际上是由浇筑温度、水泥水化热 引起的绝对温升和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。
大体积混凝土的温度裂缝
展故的大结体果积，混一凝方土面本施是工节混阶凝段内土产内容生外的结温温差束度产裂生缝应，力是和其应内变部，矛另盾一发
方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应 变，一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，就会产 生裂缝。引起温度裂缝的原因可分为以下几类：
水泥水化热 水泥的水化热是大体积混凝土内部热量的主要来 源，由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在 混凝土内部不易散失。 外界气温变化
混凝土中心计本算节温内度 容结束
T1(t) Tj Th (t)
T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度（℃） Tj ——混凝土浇筑温度（℃） ξ(t) ——t龄期降温系数
大体积混凝土温度计算
龄本期降节温内系数容 结ξ(t)束
浇筑
龄期t(d)
层厚 度(m) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
大体积混凝土的定义
• 美国混凝土协会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺 寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以 最大的限度减少开裂。”
• 日本建筑协会标准（JASS5）中规定 ：“结构断面最小尺寸在80cm以 上，同时水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过 25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。”
7 800 2 400
500～700
58
矿棉，岩棉 110～200
0.031～ 0.065
2.33
沥青矿棉毡 100～160
0.033～ 0.052
0.58
泡沫塑料
20～50
0.035～ 0.047
1.0 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01
1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03
1.50
0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12
0.0 8
0.0 5
0.04
2.50
0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23
换梁或板、内筒外框架超高层的大截柱等。 • 桥梁工程大体积砼常出现的部位： • 桥大直径桩基础、悬索桥的锚碇和桥塔的一些部位、斜拉桥桥
塔的一些部位、连续梁桥的墩台梁等。
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大体积混凝土的温度裂缝
用建量筑多工，程水中泥的水大化本体所积节释混放内凝的土水容结化构结热中会束，产由生于较结大构的截温面度大变，化水和泥
大体积混凝土温度计算
表1 水泥品种
水不本泥同强品节度种、内强容度等结水级化束水热泥Q的(kJ水/k化g )热
等级
3d
7d
28d
硅酸盐水 42.5
314
354
375
泥
32.5
250
271
334
矿渣水泥 32.5
180
256
334
表2 系数m
浇筑温度
(℃)
5 10 15 20 25 30
大体积混凝土温度计算