1、1大体积混凝土水化热方案计算单一、工程概况XX特大桥，其主桥主墩承台最大尺寸长、宽、高分别为42.5米、15米、5米，混凝土标号为C30，施工时最低气温为5。二、大体积混凝土的温控计算1、相关资料（1）配合比及材料承台混凝土：C：W：S：G=1：0.533：2.513：3.62：0.011材料：每立方混凝土含海螺P.O30水泥300Kg、赣江中砂754 Kg、湖北阳新525mm连续级配碎石1086 Kg、深圳五山WS-PC高效减水剂3.4Kg、拌合水160 Kg。（2）气象资料桥址区位于亚热带大陆季风性气候地区，具有四季分明，无霜区长，日照充足，水源充足，湿光同季，雨热同季的气候特征。年平均气
2、温17.6，极端最高气温为40.1，极端最低气温为-9.7。（3）混凝土拌和方式采用自动配料机送料，拌和站集中拌和，混凝土泵输送混凝土至模内。2、承台混凝土的温控计算2.1 混凝土最高水化热温度及 3d、7d 的水化热绝热温度承台混凝土：C=300Kg/m3；水化热Q=250J/ Kg，混凝土比热c=0.96J/ Kg，混凝土密度 =2423 Kg/m3承台混凝土最高水化热绝热升温：2Tmax=CQ/ c =(300 285)/（0.96 2423）=32.243d的绝热温升T（3） =32.24 （1-e-0.3*3）=19.13T（3） =19.13-0=19.137d的绝热温升T（7）
3、=32.24 （1-e-0.3*7）=28.3T（7） =28.3-19.13=9.172.2 承台混凝土各龄期收缩变形值计算210.0)( )1Metyt 10式中： 为标准状态下的最终收缩变形值； 为水泥品种修正系数；1M为水泥细度修正系数； 为骨料修正系数； 为水灰比修正系数；2M3 4为水泥浆量修正系数； 为龄期修正系数； 为环境温度修正系数；5 6 7为水力半径的倒数(cm -1),为构件截面周长(L)与截面面积(A)之比:8r=L/A； 为操作方法有关的修正系数； 为与配筋率Ea、Aa、Eb、Ab有9 10关的修正系数,其中Ea、Eb分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa),Aa、A
4、b分别为钢筋和混凝土的截面积(mm 2)。查表得： =1.10， =1. 0， =1. 0， =1.21， =1.20， 1M23M45M=1.09（3d） ， =1.0（7d） ， =0.93（15d） ，666=0.7， =1.4， =1.0， =0.895，78910则有： =1.10 1.0 1. 12345789100 1.21 1.20 0.7 1.4 1.0 0.895=1.40110 3d的收缩变形值=3.24 10-4 =0.146 10-4603.)3( 1)Meyy 09.14.)1(03.e20 7d的收缩变形值=3.24 10-4 =0.307 10-4607.)7(
5、 4)yy )(07.2.3 承台混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差10 3d龄期46.10./)146.0(/)3( 54)( yyT320 7d龄期07.31./)037.(/)7( 54)( yyT2.4 承台混凝土各龄期内外温差计算假设入模温度：T 0=10，施工时环境温度：T h=510 3d龄期= T0+2/3T(t)+Ty(t)- Th =10+2/3 19.13+1.46-5=19.2120 7d龄期= T0+2/3T(t)+Ty(t)- Th =10+2/3 28.3+3.07-5=26.94由以上计算可知，承台混凝土内外温差最大为26.94，略大于我国铁路混凝土与砌体工程施
6、工规范 （TB10210-2001）中关于大体积混凝土温度内外温差为25的规定。若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。3、冷却管的布置及混凝土的降温计算3.1 承台混凝土（1）水的特性参数：水的比热：c 水 =4.2 103J/ Kg；水的密度 水 =1.0 103 Kg/m3；冷却管的直径：D=5cm（2）承台混凝土冷却管的布置形式承台混凝土埋设冷却管，上下左右冷却管相临间距为1米。其中40#承台按上下左右1米布置，共计4层。分别设置4个进出水口。(3)主桥承台混凝土体积（除去冷却管后）40#承台混凝土：体积V=42.5 15 5-3.14 (0.05/2)2
7、4 40.5 10.5=3187.5-3.5=3184 m3（4）承台混凝土由于冷却管作用的降温计算 砼砼砼 水水水水 cVTtQT式中： 冷却管中水的流量水4冷却管通水时间t水的密度水进出水口处的温差水T水的比热水c混凝土的体积砼V混凝土的密度砼混凝土的比热砼c10 3d龄期冷却管通水时间：持续通水（按t=1d计算） ，出水管和进水管的温差：=20TXX特大桥承台混凝土：7.296.0243181.0.ct 3砼砼砼 水水水水 VTQ20 7d 龄期冷却管通水时间：持续通水（按t=3d 计算） ，出水管和进水管的温差：=20TXX特大桥40#承台混凝土：17.896.0243182.0.ct
8、 3砼砼砼 水水水水 VTQ（5） 、预埋冷却管后各龄期承台混凝土内外温差值：XX特大桥40#承台混凝土：10 3d龄期19.21-2.7/2=17.86 （安全系数为2.0）T20 7d龄期26.94-8.17/2=22.86 （安全系数为2.0）三、结论及建议3.1 结论5承台大体积混凝土在浇注过程中，由于混凝土在结硬过程中内部产生大量的热量使其内部温度升高，当内外温度相差过大时就容易出现温度裂缝，若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。计算表明：混凝土中埋设冷却管后内外温差均小于25，满足混凝土结构工程施工及验收规范 （GB50204-92）中的规定。3.2
9、建议1、浇注混凝土避免阳光直晒，一般选择在傍晚开始直至第二天十点以前。对粗骨料进行喷水和护盖，施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚。2、承台混凝土冷却管按间隔一米埋设，上下左右冷却管相临间距严格控制在1米以内，严格观察入水口和出水口的水温差，根据水温差，及时调整泵水速度。水温差大时，提高水速；水温差小时，降低水速。通过冷却排水，带走混凝土体内的热量，本计算方案表明，此方法使大体积混凝土体内的温度降低3-4。3、浇注混凝土时，采用分层浇注，控制混凝土在浇注过程中均匀上升，避免混凝土拌和物局部堆积过大，混凝土的分层厚度控制在20-30cm。4、浇注混凝土后，搭设遮阳布棚，避免阳光爆晒混凝土表面。混凝土表面用土工布覆盖保湿保温，要十分注意洒水养生，使混凝土缓慢降温，缓慢干燥，减少混凝土内外温差。5、浇注混凝土后，每2小时测量混凝土表面的温度和冷却管的出水温度，及时调整养护措施。
