大体积混凝土温控计算方法

2006年02月06日 15:38:59

2楼

大体积混凝土裂缝控制计算
大体积混凝土结构出现贯穿或深进裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起的收缩应力大于混凝土此时的抗拉应力而产生裂缝。基础混凝土标号按C35计算，采用矿渣32.5水泥，其掺量为420kg/m3，收缩应力计算过程如下：
应力计算公式为：

式中：σ —混凝土的温度（包括收缩）应力（N/mm2）
E（t）—混凝土的弹性模量（N/mm2），一般取平均值
α —混凝土的线性膨胀系数，取10×10-6 （1/℃）
H(t) —考虑徐变影响的松弛系数，按下表取用
荷载持续时间t的混凝土的松弛系数H(t)
R —混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R=1，当为可滑动的垫层时，R=0，
一般土地基取0.25-0.5
ν—混凝土的泊松比，取0.15，以上各参数的计算公式如下：
上面公式中：
T0—混凝土的入模温度（℃）
T（t）—混凝土水化热绝热温升值（℃）
Ty(t）—混凝土收缩当量温差（℃）
Th—混凝土浇筑后达到稳定时的温度（℃）
C—每立方米混凝土水泥用量kg/m3
Q—每公斤水泥水化热量(J/kg)
c—混凝土的比热（J/kg.K）
ρ—混凝土质量密度，取2400kg/m3
e—常数，为2.718
ξy(t）—各龄期混凝土的收缩相对变形
α—混凝土的线膨胀系数，取10×10-6
m—与水泥品种、浇捣时间有关的经验系数，取0.3
t—龄期（d）取5d和7d
ξy0—标准状态下的最终收缩量，取3.24×10-4
M1、M2、…..Mn—考虑各种非标准条件的修正系数,可查《建筑施工手册》461页表19-78取得。
E(t)—混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm2）
Ec—混凝土的最终弹性模量（N/mm2）
d—混凝土从浇筑后到计算时的天数
（1）按5天龄期计算：
由公式（3）得

经查混凝土收缩变形不同条件影响的修正系数表得：
M1=1.25,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.0,M5=1.20,M6=1.09,M7=0.7, M8=1.03，M9=1,M10=0.95
由公式（5）得

由公式（4）得

由公式（2）

由公式（1）

因此，温度应力为：

由此可见，在夏季基础表面自然养护时，混凝土表面不会产生温度裂缝。
（2）按7天龄期计算：
由公式（3）得

经查混凝土收缩变形不同条件影响的修正系数表得：
M1=1.25,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.0,M5=1.20,M6=1.09,M7=0.7, M8=1.03，M9=1,M10=0.95
由公式（5）得

由公式（4）得

由公式（2）

由公式（1）

因此，温度应力为：

根据《混凝土结构计算手册》第1页可知：7天混凝土抗拉强度为1.1N/mm2，小于降温温差应力，混凝土表面会产生裂缝。因此，我们通过在基础表面覆盖塑料布和草袋，提高混凝土表面温度，即Th提高，根据以往施工经验，通过保温养护，混凝土表面温度可达30℃，此时的温差为：

产生的应力为：

由此可见，基础表面通过覆盖保温将温度提高到30℃以上时，混凝土表面不会产生温度裂缝。
（3）按15天龄期计算：
由公式（1）得

经查表得：
M1=1.25,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.0,M5=1.20,M6=1.09,M7=0.7, M8=1.03，M9=1,M10=0.95
由公式（5）得
由公式（4）得

由公式（2）

由公式（1）

因此，温度应力为

根据《混凝土结构计算手册》第1页可知：15天混凝土抗拉强度为1.1N/mm2，小于降温温差应力，混凝土表面会产生裂缝。因此，我们通过在基础表面覆盖塑料布和草袋，提高混凝土表面的温度，即Th提高，根据以往施工经验，通过保温养护，混凝土表面温度可达30℃，此时的温差为：

产生的应力为：

由此可见，基础表面通过覆盖保温将温度提高到30℃以上时，混凝土面不会产生温度裂缝。
根据5天、7天、15天的计算可知，在大体积混凝土施工时，掺入适量粉煤灰，通过保温养护使表面温度达30℃时，可避免大体积混凝土表面出现降温温差裂缝。因此采用覆盖的养护方法，具体措施是混凝土表面首先覆盖一层塑料布，再覆盖一层棉被，最后覆盖一层塑料布。