大体积混凝土水化热方案计算单.doc

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1、大体积混凝土水化热方案计算单一、工程概况XX特大桥，其主桥主墩承台最大尺寸长、宽、高分别为42.5米、15米、5米，混凝土标号为C30，施工时最低气温为5℃。二、大体积混凝土的温控计算1、相关资料（1）配合比及材料承台混凝土：C：W：S：G=1：0.533：2.513：3.62：0.011材料：每立方混凝土含海螺P.O30水泥300Kg、赣江中砂754Kg、湖北阳新5~25mm连续级配碎石1086Kg、深圳五山WS-PC高效减水剂3.4Kg、拌合水160Kg。（2）气象资料桥址区位于亚热带大陆季风性气候地区，具有四季分明，无霜区长，日照充足，水源充足，湿光同季，雨热同季的气候特征。年平

2、均气温17.6℃，极端最高气温为40.1℃，极端最低气温为-9.7℃。（3）混凝土拌和方式采用自动配料机送料，拌和站集中拌和，混凝土泵输送混凝土至模内。2、承台混凝土的温控计算2.1混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度承台混凝土：C=300Kg/m3；水化热Q=250J/Kg，混凝土比热c=0.96J/Kg℃，混凝土密度=2423Kg/m3承台混凝土最高水化热绝热升温：Tmax=CQ/c=()/（0.）=32.24℃3d的绝热温升T（3）=32.24（1-e-0.3*3）=19.13℃T（3）=19.13-0=19.13℃7d的绝热温升T（7）=32.24（1-e-0.3*

3、7）=28.3℃T（7）=28.3-19.13=9.17℃2.2承台混凝土各龄期收缩变形值计算····式中：为标准状态下的最终收缩变形值；为水泥品种修正系数；为水泥细度修正系数；为骨料修正系数；为水灰比修正系数；为水泥浆量修正系数；为龄期修正系数；为环境温度修正系数；为水力半径的倒数(cm-1),为构件截面周长(L)与截面面积(A)之比:r=L/A；为操作方法有关的修正系数；为与配筋率Ea、Aa、Eb、Ab有关的修正系数,其中Ea、Eb分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa),Aa、Ab分别为钢筋和混凝土的截面积(mm2)。查表得：=1.10，=1.0，=1.0，=1.21，=1.20，

4、=1.09（3d），=1.0（7d），=0.93（15d），=0.7，=1.4，=1.0，=0.895，则有：=1.101.01.01.211.200.71.41.00.895=1.401103d的收缩变形值=3.2410-4=0.14610-4207d的收缩变形值=3.2410-4=0.30710-42.3承台混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差103d龄期℃207d龄期℃2.4承台混凝土各龄期内外温差计算假设入模温度：T0=10℃，施工时环境温度：Th=5℃103d龄期=T0+2/3T(t)+Ty(t)-Th=10+2/319.13+1.46-5=19.21℃207d龄期=T0+2/

5、3T(t)+Ty(t)-Th=10+2/328.3+3.07-5=26.94℃由以上计算可知，承台混凝土内外温差最大为26.94℃，略大于我国《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）中关于大体积混凝土温度内外温差为25℃的规定。若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。3、冷却管的布置及混凝土的降温计算3.1承台混凝土（1）水的特性参数：水的比热：c水=4.2103J/Kg℃；水的密度水=1.0103Kg/m3；冷却管的直径：D=5cm（2）承台混凝土冷却管的布置形式承台混凝土埋设冷却管，上下左右冷却管相临间距为1米。其中40#承台按上下左

6、右1米布置，共计4层。分别设置4个进出水口。(3)主桥承台混凝土体积（除去冷却管后）40#承台混凝土：体积V=42.5155-3.14(0.05/2)2440.510.5=3187.5-3.5=3184m3（4）承台混凝土由于冷却管作用的降温计算式中：—冷却管中水的流量—冷却管通水时间—水的密度—进出水口处的温差—水的比热—混凝土的体积—混凝土的密度—混凝土的比热103d龄期冷却管通水时间：持续通水（按t=1d计算），出水管和进水管的温差：=20℃XX特大桥承台混凝土：℃207d龄期冷却管通水时间：持续通水（按t=3d计算），出水管和进水管的温差：=20℃XX特大桥40#承台混凝土：℃

7、（5）、预埋冷却管后各龄期承台混凝土内外温差值：XX特大桥40#承台混凝土：103d龄期19.21-2.7/2=17.86℃（安全系数为2.0）207d龄期26.94-8.17/2=22.86℃（安全系数为2.0）三、结论及建议3.1结论承台大体积混凝土在浇注过程中，由于混凝土在结硬过程中内部产生大量的热量使其内部温度升高，当内外温度相差过大时就容易出现温度裂缝，若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。计算表明：混凝