浅谈大体积砼温度控制计算_论文发表__集群智慧

　　浅谈大体积砼温度控制计算
　　黄云海
　　（武钢建工集团建设公司湖北武汉430083）
　　摘要：从砼配合比的试配出发，比较选择符合的工建系统大体积砼施工的计算模型（局部系数根据现场情况经过调整），对用此配合比的砼施工后可能出现的内外温差、最高温度及最大内应力、砼安全系数做了详细的计算，从理论上证明按计算模型要求养护的大体积砼不会出现有害裂缝。根据施工后的温度监控记录和实物质量证明了此计算模型是可用的、有效的。
　　关键词：超大体积砼配合比温度及内应力计算计算模型
　　前言
　　砼裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝，微观裂缝是肉眼看不见的，其分布是不规则、不贯通的。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的，一般不小于0.05mm。其产生的主要原因有三种：一是外荷载（按常规计算的主要应力）引起的，二是结构次应力（结构实际工作状态与计算假设模型的差异）引起的，三是变形应力（由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形而产生的应力）引起的。建筑工程中大体积砼施工最大的难度在于如何有效控制砼变形应力，使之不出现有害裂缝（表面裂缝和贯穿裂缝）。而大体积砼结构所承受的变形主要是因温度和收缩而产生的。因此优化配合比，进行温度和内应力的计算，在砼施工前从理论上将砼变形应力控制在容许范围内，并加强养护，是使大体积砼避免出现有害裂缝的有效途径之一。抗裂缝温度计算公式有多种计算模型，根据现场实际情况，经过多种计算结果的比较，选择了一种比较符合工建大体积砼施工的计算模型，小心推论，大胆实践，结果证明这种计算模型是有效的。
　　1工程概述
　　武钢1#、2#焦炉改造工程由鞍山焦耐院设计，其焦炉基础的底板尺寸为27.4*82.2m，基础两边各27.4*8m的范围内底板厚1.5m，中间部分27.4*66.2m范围内底板厚1.0m，平均厚度为1.363m。底板下为长臂螺旋钻孔桩，直径为400mm，间距为1500*1500，每根桩分担的地基面积为2.25m2。基础砼标号为C25，共2472m3，属超大体积砼施工。2#焦炉基础从2003年10月25日早上8：00开始浇筑，10月26日早上8：00浇筑完毕，共用24小时，由2辆泵车8辆罐车一次浇筑完成。砼浇筑温度为20℃，施工期间大气平均温度为25℃。1＃～12＃测温孔于25日下午4：00覆盖，13＃～24＃测温孔于26日8：00覆盖。浇筑完初凝后根据计算模型要求采用一层塑料薄膜一层草袋洒水养护，8小时后水化热开始起作用，砼温度开始升高，根据预留的测温孔可知，砼最高温度出现在浇筑后的5天为52℃，持续2天，然后温度逐渐减退15天后趋于平稳，28天后经结构验收证明基础无有害裂缝，观感质量优良。同时根据计算模型可知，砼最高温度出现在浇筑后的7天，最高温为51.99℃，因此在下面计算中取3d，7d和28d计算龄期进行比较计算。
　　2砼配合比设计
　　2.1设计条件和工艺要求
　　（1）砼设计强度为C25，其配制强度按GBJ107以及砼拌站生产实际管理水平而定。如均方差取σ=3MPa，则C25砼R28的配制强度应≥29.9MPa。
　　（2）为降低砼水化热采用低水化热的32.5矿渣水泥。
　　（3）砼和易性指标
　　a）坍落度出机时，150±30mm
　　b）经时坍落度（1h后）保留坍落度应大于120mm
　　（4）砼凝固时间--按GB8076-87贯入阻力仪实测法
　　a）初凝时间不小于3.5小时
　　b）终凝时间不大于4.9小时
　　2.2底板施工配合比（㎏/m3）
　　强度等级 水灰比W/C 坍落度mm 水 水泥
　　325#矿渣 粉煤灰 砂 石子 外加剂
　　(CAS、FDN-2)
　　C25 0.433 150±30 180 290 84 702 1098 42、30
　　        
　　3温度计算
　　3.1当考虑到砼导热及升温阶段的散热因素，按下式计算砼绝热温度：
　　Th=