大體積混凝土的溫升估算

1、<p>　　大體積混凝土的溫升估算</p><p>　　摘 要：本文結(jié)合某工程基礎(chǔ)大體積混凝土的施工，介紹了大體積混凝土主要溫控參數(shù)的計(jì)算方法，為類似工程施工時(shí)的溫度變化預(yù)測(cè)和預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生提供了可供參考的技術(shù)保障。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：溫升估算；；溫差；降溫速率。 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： &

2、lt;/p><p><b>　　工程概況 </b></p><p>　　某工程剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層，地上30層，建筑面積35850m2。該工程筏板基礎(chǔ)底標(biāo)高為–10.9 m，長(zhǎng)×寬×高=57m×13m×1.8m。混凝土方量1334m3，強(qiáng)度等級(jí)C40P8，采用60天的混凝土強(qiáng)度作為配合比設(shè)計(jì)依據(jù)和強(qiáng)度評(píng)定依據(jù)?；A(chǔ)混凝土配合比如下：

3、（單位：m3/Kg） </p><p>　　施工時(shí)日平均氣溫為15℃?；炷寥肽囟群偷鼗鶞囟葹?0℃。 </p><p><b>　　一、溫升估算 </b></p><p>　　1、將混凝土沿厚度分為許多有限段△x，本例分為5層,時(shí)間分許多有限段△t（單位.小時(shí)）。相鄰三層的編號(hào)為n-1、n和n+1，在第k時(shí)間里，相鄰三層的溫度Tn-1、Tn

4、,k和Tn+1,k，經(jīng)過(guò)△t時(shí)間后，中間層的溫度Tn+1,k，用一維差分法公式求得： </p><p><b>　?。?.1式） </b></p><p>　　式中：α—混凝土的熱擴(kuò)散率，取α=0.0035m2/h </p><p>　　△Tn,k—第n層內(nèi)部熱源在k時(shí)間段里釋放熱量所產(chǎn)生的溫升； </p><p>　　

5、△t—計(jì)算溫度場(chǎng)時(shí)假定的時(shí)間步長(zhǎng)；△x—混凝土沿厚度劃分的有限段。 </p><p>　　筏板混凝土分層示意圖 </p><p>　?。?）取△t=0.5d=12h，并將混凝土分為5層，每層厚度△x=0.36m， </p><p>　　則：α×△t/△x2=0.0035×12÷0.362≈0.324 </p><p&

6、gt;　?。?）計(jì)算各時(shí)段的溫升值△T： </p><p>　　混凝土內(nèi)部熱源在t1和t2時(shí)刻之間釋放熱量所產(chǎn)生的溫升△T =Tmax(e-m（k-1）△t-e-m.k.△t) </p><p>　　式中—混凝土的絕熱溫升；經(jīng)計(jì)算=62.24℃；e—為常數(shù)，取2.718；m—取0.4。 </p><p>　　當(dāng)k=1,溫升△T1=62.24×(e0-e-0

7、.4)=20.54℃；當(dāng)k=2,溫升△T2= 62.24×(e-0.4-e-0.8)=13.76℃ </p><p>　　以此方法一直計(jì)算到溫升△Tn=0為止，并將計(jì)算結(jié)果填入表.1。 </p><p>　　2、利用1.1式，計(jì)算本例中的混凝土溫度場(chǎng)： </p><p>　　將各層混凝土的溫度從上至下分別用T1、T2、 T3、T4、T5表示，則相應(yīng)k時(shí)刻各

8、層混凝土溫度為T1k、T2,k、T3,k、T4,k、T5,k?；炷僚c大氣接觸的上表面邊界溫度用TO表示，混凝土與地基接觸的下表面邊界溫度用TO’表示。 </p><p>　　Tn,k+1=2α×(△t/△x2)×{(Tn-1,k+Tn+1,k)/2}-Tn,k×{2α×(△t/△x2)-1}+△Tn,k </p><p>　　=0.324×

9、;(Tn-1,k+Tn+1,k) +0.352×Tn,k+△Tn,k </p><p>　　上表面邊界溫度TO，取大氣溫度，即TO=15℃ </p><p>　　各層混凝土溫度取其入模溫度，即T1.0=T2.0=T3.0=T4.0=T5.0=10℃ </p><p>　　下表面邊界溫度TO’取地基溫度，即TO’=10℃，此時(shí)的溫升計(jì)算如下： </p&

10、gt;<p>　　第1層混凝土溫度：T1，1=0.324×(15+ 10)/2+0.352×10+20.54=32.16℃ </p><p>　　第2層混凝土溫度：T2，1=0.324×(10+ 10) +0.352×10+20.54=30.54℃ </p><p>　　第3層混凝土溫度：T3，10.324×(10+ 10)+

11、0.352×10+20.54=30.54℃ </p><p>　　第4層混凝土溫度：T4，1=0.324×(10+ 10)+0.352×10+20.54=30.54℃ </p><p>　　第5層混凝土溫度：T5，1=0.324×(10+ 20)+0.352×10+20.54=30.54℃ </p><p>　　地基

12、溫度：T1’=0.324×(10+ 10)+0.352×10+240.54÷2=20.27℃ </p><p>　　以此方法分別計(jì)算出K=2，3，.....60(即△t從第2天到第30天的溫度場(chǎng))，并將結(jié)果填入表.1。 </p><p>　　表.1 混凝土溫度場(chǎng)（單位℃） </p><p>　　注：由于受篇幅限制，本表僅記錄了k為偶數(shù)值

13、（即△t為整數(shù)天）的計(jì)算結(jié)果。 </p><p>　　二、溫差和降溫速率計(jì)算 </p><p>　　根據(jù)表.1的計(jì)算結(jié)果，不難計(jì)算出混凝土澆筑體的里表溫差和混凝土降溫速率，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表.2 </p><p>　　表.2 混凝土澆筑體里表溫差和降溫速率 </p><p>　　注：按規(guī)范要求，混凝土澆筑體日溫降速率不宜大于2℃/d，因此，溫降速率

14、可從混凝土降溫階段開(kāi)始計(jì)算，且只需計(jì)算出溫降速率大于2℃/d的時(shí)間段即可。 </p><p>　　三、分析計(jì)算結(jié)果，制定施工時(shí)應(yīng)采取的措施 </p><p>　　1、混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的最大溫升值為47.06℃，小于50℃，滿足規(guī)范要求； </p><p>　　2、混凝土澆筑體的最大里表溫差為22.14℃，小于25℃，滿足規(guī)范要求； </p>

15、<p>　　3、混凝土澆筑體表面與大氣溫度最大溫差出現(xiàn)在第3天，溫差為25.87℃，大于25℃，不符合規(guī)范要求，應(yīng)采取表面覆蓋保溫措施，隔絕混凝土澆筑體表面與大氣的直接接觸； </p><p>　　4、混凝土澆筑體在第3天至第13天降溫速率均大于2℃/d，最大日降溫出現(xiàn)在第6天的第3層，降溫速率為4.58/d，因此，混凝土表面覆蓋的保溫材料在澆筑后的13天內(nèi)不得大面積揭開(kāi)，以保證各層混凝土能夠保持相對(duì)