大体积混凝土施工温度控制措施探讨.docx

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大体积混凝土施工温度控制措施探讨

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[摘要]对于大体积混凝土施工，防裂显得尤为重要，其实质是在施工过程中做好混凝土温度控制工作，以保证混凝土不会出现裂缝。本文结合工程实际，从混凝土施工各个环节加以控制，确保满足设计温控要求，以达到混凝土施工防裂的目的。值得类似工程借鉴。

[关键词]大坝混凝土温度控制

1工程概况

新疆吉林台二级枢纽挡水建筑物工程位于喀什河中游吉林台峡谷出山口处。挡水建筑物设计等级为2级，设计形式为常态混凝土重力坝+沥青混凝土心墙坝混合坝型，坝顶高程1285.3m，坝顶长度426m。

常态混凝土重力坝分为11个坝段，采用永久横缝，最大间距17.50m，1#～4#坝段为左岸非溢流坝段，5#、6#坝段为溢流表孔坝段，7#坝段为泄洪底孔坝段，8#～11#坝段是连接坝段，与右岸沥青混凝土心墙坝段相衔接。坝顶高程1285.30m，防浪墙顶高程1286.50m，最大坝高68.0m，坝顶宽度为8m。

2大坝混凝土温度控制设计技术要求

2.1大坝混凝土允许最高温度控制标准

大坝混凝土允许最高温度的控制标准详见表2-1。

表2-1大坝混凝土允许最高温度控制标准（单位：℃）

距离基础面高度h

常态混凝土

0～0.2L

30

0.2L～0.4L

32

自由区

35

注：L为浇筑块长边长度，单位米。

2.2大坝混凝土浇筑温度控制标准

浇筑温度是控制混凝土最高温升的关键因素之一。设计要求大坝混凝土强、弱约束区采用同一浇筑温度：4月～10月尽量控制在14～16℃，最高不超过18℃。非约束区浇筑温度原则上不超过18℃。

3大坝混凝土热学性能计算

3.1大坝混凝土绝热温升计算

大坝混凝土绝热温升按照下式计算：

式中T(t)-为浇筑完成一段时间t，混凝土绝热温升（℃）；

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每立方米混凝土水泥用量（Kg/m3）；

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每公斤水泥水化热量（J/Kg）；可查《简明施工计算手册》表5-54得其值为461J/Kg；

c-水泥比热，一般为0.92～1.00，取0.96（J/Kg.K）；

P-混凝土每立方米重量，2400Kg/m3；

m-系数，一般为0.2～0.4之间，取0.3；

t-混凝土龄期，按照28天计算。

将每立方米水泥用量200Kg代入上式计算得T（t）=31.01（℃），对设计自由区满足要求；对设计弱约束区处于临界温度；对设计强约束区不满足要求，需要从混凝土浇筑温度及铺设冷却水管冷却等措施加以控制，以满足设计温控要求。

3.2大坝混凝土浇筑温度计算

混凝土浇筑温度为经平仓振捣，覆盖上坯混凝土前，本坯混凝土面以下5-10cm处的温度。

混凝土入仓经过平仓振捣后的温度为浇筑温度，其计算式为：

T浇筑=T入仓+0.003τ（T气温-T入仓）

式中，T浇筑------混凝土浇筑温度，按照设计要求取16℃；

T入仓------混凝土入仓温度，℃；

T气温------混凝土运输时的气温，℃；取当地春夏季白天平均气温32℃；

τ------浇筑平仓振捣到上层混凝土覆盖前的全部时间，min。取90min。

经计算要满足设计混凝土浇筑温度不大于16℃，混凝土入仓温度应不大于10℃。

3.3大坝混凝土入仓温度计算

混凝土的入仓温度随混凝土运输工具类型、运输时间和转运次数而改变，根据实测资料，混凝土的入仓温度T入仓可用下式计算：

T入仓=T0+（T气温-T0）（θ1+θ2+……+θn）

式中T入仓------混凝土入仓温度，℃，取10℃；

T0------混凝土出机口温度，℃；

T气温------混凝土运输时的气温，℃，取32℃；

θi（i=1,2,3，…n）------有关的系数，其数值为：混凝土装、卸和转运每次θ=0.032；混凝土运输时θ=At

t------运输时间，min；

A------系数。

θi按照装1次，运输1次（2分钟），卸料至料斗1次，料斗至仓面传输（10min）计算。

装料θ1=0.032

自卸车运输θ2=0.002*2=0.004

卸料至料斗θ3=0.032

料斗至仓面传输θ4=0.004*10=0.04

将已知数值代入上式计算得出机口温度T0=7.3℃。即为满足混凝土入仓温度不大于10℃，混凝土出机温度不应大于7.3℃。

3.3大坝混凝土实际出机温度计算

混凝土的出机口温度，主要取决于拌合前各种原材料的温度。拌合时机械热产生的温度甚微，不予考虑。

利用拌合前混凝土原材料总热量和拌和后混凝土的总热量相等的原理，求得混凝土的出机口温度T0：

式中T0------混凝土出机口温度，℃；

CS、CG、CC、CW------分别为砂、石、水泥和水的比热容，kcal/（kg·℃）；

qS、qG------分别为砂、石的含水量，以%表