大体积混凝土温度裂缝控制措施(2)
Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃; Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;
Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃.
3.4混凝土表面温度计算
Tb(T)=Tq+4h,(H- h,)△T(T)/H2式中:Tb(T)—龄期T时混凝土表面温度(℃);Tq--龄期T时的大气温度(℃);H—混凝土结构的计算厚度(m)。
按公式H=2h+ h,计算,h—混凝土结构的实际厚度(m);h,--混凝土结构的虚厚度(m);h ,=K•λ/Βk=--计算折减系统取0.666,λ—混凝土的导热系数取2.33W/m•K
β—模板及保温层传热系数(W/m2•K);
β值按公式β=1/(∑δi/λi+1/βg)计算;δi—模板及各种保温材料厚度(m); λi—模板及各种保温材料的导热系数(W/m•K);βg—空气层传热系数可取23(W/m2•K).
T(T)-- 龄期T时,混凝土中心温度与外界气温之差(℃):
T(T)= Tm(T)-Tq,
若保护层厚度取0.04m,混凝土灌注厚度为4m,则:
β=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.4:1 h,=K•λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;
H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m) 若Tq取32℃,则:
T(3)=75.3-32=43.3℃
T(15)=64.7-32=32.7℃
T(21)=54.6-32=22.6℃
则:Tb(3)=32+4×1.1(6.2-1.1)×43.3/6.22=57.3℃
Tb(15)=32+4×1.1(6.2-1.1)×32.7/6.22=51.1℃
Tb(21)=32+4×1.1(6.2-1.1)×22.6/6.22=45.2℃
3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算
本工程中:
T(3)s=75.3-57.3=18℃
△ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃
△ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃
4、计算结果分析
从以上计算可以看出,混凝土3d龄期时内外温度差达到最大值18℃,符合混凝土内外温差小于25℃的技术要求。但必须看到计算结果是基于养护环境温度为32℃,表面保温措施得当,入模混凝土温度为34℃条件下得出的。实际施工养护中有可能无法满足以上条件要求。2008年8月19日实测C30混凝土拌和后温度未36℃,当时拌和水温度为30℃,环境温度为32℃,若养护环境温度为夜间较低时的情况,假设为23℃,则△T(3)s=22.6℃,加上保温措施有可能达不到要求,有产生温度裂缝的可能,因此有必要采取一丁的措施防止温度裂缝的产生。
5、大体积混凝土施工技术措施
(1)降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温,尽量避开炎热天气浇筑。可采用温度较低的地下水搅拌混凝土,或在混凝土拌和水中加入冰块,同时对骨料进行遮阳保护、洒水降温等措施,以降低混凝土拌和物的入模温度,掺加相应的缓凝型减水剂。
(2)加强施工中的温度控制。包括:在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,以使混凝土缓缓降温,充分发挥其徐变特性,减低温度应力。应坚决避免曝晒,注意温湿,采取长时间的养护,确定合理的拆模时间,以延缓降温速度,延长降温时间,充分发挥混凝土的\"应力松弛效应\";加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测,以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,并及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不致过大,以有效控制有害裂缝的出现(养护措施详见大体积砼浇筑方案)。
(3)提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大,不仅增加混凝土的收缩而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下,中砂含泥量控制在2%以下,减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量;在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以改善应力分部,防止裂缝的出现。
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