大体积混凝土温度计算公式
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大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。
造成大
体积混凝土开裂的
主要原因是干燥收缩和降温收缩。
处于完全自
由状态下的混凝土,
出现再大的均匀收缩,
也
< br>不会在内部产生拉应力。
当混凝土处在地基等约束条件下时,
内部就会产生拉应力,
当拉应
力超过当时混凝土的抗拉强度
时,混凝土就会开裂。
混凝土中水泥水化用水大约只占水泥重
量的
20%
,在混凝土浇筑硬化后,拌合水中的多余
部分的蒸发将使混凝上体积缩小。混凝土干缩率大致在
(2-10) x
10-4
范围内,这种干缩是由
表及里的一个相当长的过程,<
/p>
大约需要
4
个月才能基本稳定下来。
p>
干缩在一定条件下又是个
可逆过程,产生干缩后的混凝土再处于水饱
和状态,混凝土还可有一定的膨胀回复。
值得注意的是早期潮
湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响,
大体积混凝土的保湿养护只
< br>是为了推迟干缩的发生,
有利于表层混凝土强度的增长,
以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。
大体积混凝土浇筑凝结后,温度迅速上升,通常经
3 d--5
d
达到峰值,然后开始缓慢降温。
温度变化产生体积胀缩,线胀
缩值符合△
L=Lo•
a•
△
T
的规律,这里线胀缩值数取
1 x 10-5(1/ 0C)
。因为混凝土的特点是抗压强度高而抗拉强度
低,而且混凝土弹性模量较低,
所以升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。<
/p>
但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠
加在一起时,处于约束条件下
的混凝土常常会产生裂缝,起初的细微裂缝会引起应力集中,
裂缝可逐渐加宽加长,最终
破坏混凝上的结构性、抗渗性和耐久性。
混凝土降温值
=
温度
+
水化热温升
值-环境温度。其中温升值的影响因素主要有水泥品种和
用量、用水量、大体积混凝土的
散热条件
(
主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面
p>
的能力和其它降温措施
)
等。
为尽量发挥混凝土松弛对应力的抵消作用,同时避免在混凝土硬化初期骤然
产生过大的应
力,
应该减慢降温速度。
一般规定,
混凝土内外温差不大于
25
℃,
降温速度不大于
1.5 0C/
d
。
该工程大体积混凝土的特点是:
1)
基础厚
1 .2 m
;
2)
基础
做了
SBS
防水;
3)
混凝土一次浇筑
3 800
m3
;
4)
混凝土强度等级
C40
。
1
、混凝土配合比设计
对配合比设计的主要要求是:
既要保证设计强度,
又
要大幅度降低水化热;
既要使混凝土具
有良好的和易性、可
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泵
性,又要降低水泥和水的用量。
1)
选用水化热低的
32 .5
MPa
矿渣水泥,水泥用量仅为
340 kg/
m3
。
2)
大掺量
I
级粉煤灰
(
< br>国外高达
30
%)
。
掺量高达
100 kg/ m3
,
占水泥用量的
29%
,
占胶凝材料
总量的
21%
。
在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可
泵
性、节约水泥的常用方法
。矿渣水泥
本身就掺有
20%
一
70%
活性或惰性掺合料,再在矿渣水泥中掺近
30%
的粉煤灰,而且要配
制大坍落度的
C40
混凝土,
非常少见。
这个掺
量巳接近
GBJ 146- 9
。
粉煤
灰混凝土应用技术
规范的规定的上限。
2
、混凝土的浇筑方案选用
全面分层,采取二次振捣方案。混凝土初凝以后,不允许受到振动。混凝土尚未初凝
(
刚接
近初凝再进行一次振捣,称二次振捣
)
,这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的
< br>水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔,亦可克服一次振捣后混凝土下沉与
钢筋
脱离,
从而提高混凝土与
钢筋
的握裹力,提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。
全面分层,
二次振捣方案就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣,
使混凝土又恢复和
易性。这样,当下层混凝土一直浇完
42m
后,再浇上层,不致出现初凝现象。此方案虽然
技术
上可行,
也有利于保证混凝土质量,
但需要增加人力和振动设备
,
是否采用应做技术经
济比较。