混凝土温度计算

1、混凝土温度控制计算
1.1混凝土最大绝热温度
Th＝mc·Q/c·ρ（1－e-mt）
式中 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），300kg；
Q——水泥28d水化热（kJ/kg），查建筑施工手册得375 kJ/kg；
c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］；
ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）；
e——为常数，取2.718；
t——混凝土的龄期（d），3天；
m ——系数、随浇筑温度改变，选择浇筑温度20℃，m 值为0.362。

1.2混凝土中心计算温度
T1（t ）＝Tj ＋Th ·ξ（t ）
式中 T1（t ）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj ——混凝土浇筑温度（℃），20℃；
ξ（t ）——t 龄期降温系数、查表建筑施工手册表得
降温系数ξ
1.3混凝土表层（表面以下50～100mm处）温度计算
T2
（t）＝Tq＋4·h'（H－h'）[T1
（t）
－Tq]/H2
式中 T2
（t）
——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度（℃），5℃；
h'——混凝土虚厚度（m）；
h'＝k·λ/β
＝2/3×2.33 /1.41
≈1.1
k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·K）]；
β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；
β＝1/[Σδi/λi＋1/βq]
＝1/（0.04/0.06+1/23）
=1.41
δi——保温材料厚度（m），0.04m；
λi——保温材料导热系数[W/（m·K）]，土工布（黑心棉）选择0.06；βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）]
H——混凝土计算厚度（m）；
H＝h＋2h'
=3+2×1.1
＝5.2
h——混凝土实际厚度（m）。

T1
（t）
——混凝土中心温度（℃）。

T1
（t）－T2
（t）
=64.18－46.8＝17.38≤25℃
1.4混凝土平均温度
Tm （t ）＝[T1（t ）＋T2（t ）]/2
结论：混凝土中心T1（t ）=64.18℃与其表面温度T2（t ）
=46.8℃之差为17.38℃，小于25℃； 综上述结论：本工程承台混凝土施工需采取40mm 厚土工布（黑心棉）覆盖浇水养护、保温措施，即可保证施工质量。

2、混凝土抗裂验算
2.1混凝土干缩率计算
εY （t ）＝ε0Y （l －e -0.01t ）M1·M2…M10
式中ε
Y（t）
——t龄期混凝土干缩率；
ε0Y——标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24×10-4；
M1·M2…M10——各修正系数，查建筑施工手册得
M1=M2＝M3＝M9=1、M4＝1.4、M5=0.9、M6=1.09、M7=0.77、M8＝1.35、M10=0.76 2.2各龄期收缩当量温差计算：
T
Y（t）＝ε
Y（t）
/α
式中 T
Y（t）
——t龄期混凝土收缩当量温差（℃）；
α——混凝土线膨胀系数，1×10-5
（1/`C ）。

2.3各期龄混凝土弹性模量计算：
E （t ）＝E 0（1－e -0.09t ）
式中 E （t ）——龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
E0——28d 混凝土弹性模量（N/mm2），查建筑施工手册的3×104N/mm 2；
2.4地基约束系数
β(t)=(C X1+C X2)/h ·E (t)
β(t) ——t 龄期地基约束系数（1/mm ）；
h ——混凝土实际厚度（mm ），为3m ；
C X1 ——单纯地基阻力系数(N/mm 3)，基坑底部为硬塑粘土，而在前期浇筑C15素混凝土垫层较厚，综合考虑取值0.8；
C X2 ——桩的阻力系数（N/mm 3），在此不考虑桩的作用，故C X2 =0；
E (t) —— t 龄期混凝土弹性模量（N/mm 2）；
2.5结构计算温差
ΔT i ＝T m （i ）―T m （i+3）＋T Y （i+3）―T Y （i ）
式中 ΔTi ——i 区段结构计算温差（℃）；
T m （i ）——i 区段平均温度起始值（℃）；
T m （i+3）——i 区段平均温度终止值（℃）；
T Y （i+3）——i 区段收缩当量温差终止值（℃）；
T Y （t ）——i 区段收缩当量温差始始值（℃）。

2.6各区段拉应力
σi =E ——
i ·α·⊿T i ·S ——
i ·｛1-1/ch(β——
i ·L/2)｝
σi ——i 区段混凝土内拉应力（N/mm 2）；
i E ——i 区段平均弹性模量（N/mm 2
）
； i S ——i 区段平均应力松弛系数，查表10-89；
松弛系数S （t ）
i ——i 区段平均地基约束系数；
L ——混凝土最大尺寸（mm ）；
ch ——双曲余弦函数。

2.7到指定期混凝土内最大应力：
σmax =[1/(1-ν)]Σσi
σmax —— 到指定期混凝土内最大应力（N/mm 2）;
ν —— 泊桑比，取0.15；
σmax =[1/(1-ν)]Σσi = 0.033
2.8 安全系数
K=f t /σmax =1.5/0.033=45.5≥1.15
因此，采取的措施满足抗裂要求。

式中：
K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；
——到指定期混凝土抗拉强度设计值，取1.5（N/mm2）。

f
t
大体积混凝土的表现水泥浆较厚，且泌水现象严重，在控制水灰比前提下，应仔细处理。

对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，处缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。

在混凝土浇筑后4～8h内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。

在初凝以后，混凝土表现会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。

四、混凝土测温及监控
大体积混凝土浇筑后，必须进行监测，检测混凝土表面温度与结构中心温度。

以便采取相应措施，保证混凝土的施工质量。

当混凝土内、外温度差值超过25℃时，应紧急增加覆盖一层土工布，控制温差，或增加冷冻水循环。

测温制度：在混凝土内部温度峰值来临前期每2h 测一次；混凝土内部温度峰值来临后期（72h后）每4h 测一次，再后期6～8h 测一次，同时应测大气温度。

所有测温点均需编号，进行内部不同深度与表面温度的测量，测温工作应让懂技术、责任心强的专人进行测温记录，交技术负责人阅签，并作为对混凝土施工质量控制的依据。

施工注意事项
1．为保证施工顺利进行，不出现质量事故，施工前应周密计划，统一协调，使施工有条不紊地进行。

2．混凝土浇筑应注意使中部的混凝土略高于四周边缘的混凝土，以便使经振捣产
生的泌水向四周排出，以减少混凝土表面产生的浮浆。

3．在整个浇筑期间，各工种都要设专人加强对钢筋、模板的看管，防止走动。

4．混凝土泵管架设要牢固，并考虑好人行走路线。

5．浇筑混凝土前，施工队放线人员应在钢筋上做好混凝土标高的控制标志。

6．混凝土表面二次磨压后应进行扫毛处理。