大体积混凝土温控计算(详细)
1
娄山河特大桥20#
2=其中
W-480.00Q-334Q 0-p.o42.5
375k-0.89k1-0.94k2-0.95c-0.96ρ-2500
3其中
m-0.34e- 2.718
t-常数
混凝土龄期(天)
算结
各龄期混凝土的绝热温升T(t)(℃)
T(t)=W×Q/(c×ρ)×(1-e -mt )
经验系数(随水泥品种、比表面及浇筑温度而异),，取每公斤水泥水化热(kJ/kg)(普通硅酸盐水泥)掺合料水化热调整系数，k=k1+k2-1粉煤灰掺量水化热调整系数矿粉掺量水化热调整系数Tmax=W×Q/(c×ρ)
每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3)每公斤胶凝材料总水化热量(kJ/kg)，=kQ 0混凝土的比热(J/kg*K)混凝土的密度(kg/m3)
计算参数设定混凝土的最终绝热温升Tmax(℃)
4厚度h=2.5m
其中
ξ-内部温度Tn(t)(℃)
内部降温速率△Tn(t)(℃/3d)
42.7--
51.08.351.9
0.9
7
36.9
1245
780.670.660.640.630.610.5960.6862.4180.29210.23算
混凝土龄期t(天)
与外界气温之差△Tl(t)(℃)(=Tn(t)-Tj)327.7636.060.6290.57120.4830
66.7
各龄期混凝土内部最高温度Tn(t) (℃)
Tn(t)=Tj+T(t)×ξ
不同龄期和浇筑厚度的降温系数，查表
查表可得ξ
混凝土龄期t(天)
降温系数ξ30.65240.19270.1630
0.15
150.38计算结果
92166.72466.72766.763.61265.61566.31866.67
5其中
Tq-15H- 3.684
h'-0.592λ- 2.33
βu-查表得76.6δi -空气0.66其中
εy 0-0.0004
各龄期混凝土表面温度Tb(t)(℃)
Tb(t)=Tq+4h'(H-h')×△Tl(t)/H 2
不同龄期的大气平均温度(℃)混凝土导热系数(W/m 2*K)
固定在空气中放热系数(W/m 2*K)，设风速4.0m/s,光滑表面
各种保温材料的厚度(m)
2混凝土的计算厚度(m),H=h+2h'=混凝土的虚厚度(m),h'=λ*(∑δi/λi+1/βu)=各龄期混凝土收缩相对变形值εy(t)
εy (t)=εy 0×(1-e -0.01t )×M1×M2×M3…M11
混凝土在标准状态下的最终(极限)收缩值混凝土收缩变形不同条件影响修正系数M i
M1-水泥品种M1取值 1.00M2-水泥细度M2取值 1.35M3-水胶比M3取值 1.00M4-胶浆量M4取值 1.20M5-养护时间M5取值0.93M6-环境相对湿度M6取值0.77M7-水力半径倒数M7取值 1.20M8-配筋率M8取值 1.00M9-减水剂M9取值 1.30M10-粉煤灰掺量M10取值0.87M11-矿粉掺量
M11取值
1.00= 1.574
7其中
α-0.00001
混凝土的线膨胀系数
各龄期混凝土的当量温差Ty(t)(℃)
Ty(t)=εy(t)/α
则， M1×M2×M3…M11
普通硅酸盐水泥5000孔0.280.19
自然养护，28天70%0.40.0095有22.86%14.29%
8C50其中
E0-34500β- 1.010
β1-查表0.99β2-
1.02
9其中
Th-15.0
10各龄期混凝土的温度(包括收缩)应力σ(t) (N/mm 2)
混凝土的综合温度差△T(t)(℃)
△T(t)=△T1(t)-Th
混凝土浇筑后达到稳定时的温度(℃)
混凝土的最终(28d)弹性模量(N/mm2)掺合料修正系数，β=β1*β2=粉煤灰掺量修正系数，矿粉掺量修正系数，
各龄期混凝土的弹性模量E(t)(N/mm 2)
E(t)=βE 0(1-e -0.09t )
果
其中
S(t)-R-0.5μ-0.15
11计算结论
C50混凝土
=
2.64
N/mm 2
12其中
Tn-大体积混凝土浇筑后裂缝控制的施工计算
各龄期混凝土实际水化热最高温升值Td(t)(℃)
Td(t)=Tn(t)-T 0
各龄期混凝土温度值
28d 混凝土抗拉强度Ft
根据计算结果分析可知，由于降温和收缩产生的温度应力小于混凝土的抗拉强度，可采取一次性浇筑混凝土底板，不会产生贯穿性有害裂缝。
混凝土的外约束系数混凝土泊松比
σ(t)=-E(t)×α×△T(t)×S(t)×R/(1-μ)
考虑混凝土徐变影响的松弛系数
13
14
各龄期混凝土综合温差△T(t)(℃)
△T(t)=△Tx(t)+△Ty(t)
混凝土水化热平均温度Tx(t)(℃)
Tx(t)=Tb+2(Tn-Tb)/3
15=
16其中
β-Cx-60L-12500
S(t)-
17C50混凝土
= 2.64N/mm
2
K=
=
2.747≥1.15其中
λ- 1.133λ1-查表 1.03λ2-查表
1.10
18=
结论：满足抗裂条件，不会出现有害裂缝。
混凝土所需保温层厚度计算δ(mm)
δ=0.5hλi (T b -T q )*K b /(λ0(T max -T b ))
28d 抗拉强度Ft 抗裂安全度λ*Ft/max{σm(t)}
掺合料抗拉强度调整系数,λ=λ1*λ2粉煤灰掺量抗拉强度调整系数矿粉掺量抗拉强度调整系数
约束状态影响系数，=(Cx/(H×E(t)))1/2地基水平阻力系数(N/mm2)混凝土结构物长度(mm)考虑混凝土徐变影响的松弛系数
混凝土抗裂验算
各龄期混凝土总温差T0(t)(℃)
T0(t)=∑T(t)
最大温度应力值σm(t) (N/mm2)
σm(t)=α/(1-μ)×(1-1/(cosh×β×L/2))×∑(E(t)×△T(t)×S(t))
算结果
其中δ-λ0- 2.33λ i-0.05T b -34.9T q -15T max -51.9h-2500(T b -T q )-19.0(T max -T b )-20.0K b - 1.3
可取20~25，
传热系数修正值，考虑湿草袋上下各加一层薄膜，取
第i 层保温材料的导热系数，混凝土浇筑体表面温度，(℃)
混凝土达到最高温度(浇筑后3d~5d)的大气平均温度，(℃)混凝土浇筑体内的最高温度，(℃)混凝土结构的实际厚度，(mm)可取15~20，混凝土表面的保温层厚度，(mm)(℃)混凝土的导热系数，