10-7-2-1 大体积混凝土温度计算公式
1．最大绝热温升（二式取其一）
＝（＋·）·ρkQ/c（1）TFm ch-mt）·ρ（－＝·eTQ/cm1（2）（10-43）ch式中T——混凝土最大绝热温升（℃）；h3）；——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m m c F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）；
K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30；
Q——水泥28d水化热（kJ/kg）查表10-81；
不同品种、强度等级水泥的水化热表10-81
水化热Q（kJ/kg）水泥品种水泥强度等级3d 7d 28d
375 354 42.5
314 硅酸盐水泥334 250 271 32.5
334
32.5
矿渣水泥180
256
；）］——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·Kc3）ρ——混凝土密度、取2400（kg/m； 2.718；e——为常数，取；）t——混凝土的龄期（d 。m——系数、
随浇筑温度改变。查表10-8210-82
表系数m
30 10 5 15 20 25 浇筑温度（℃）0.406
0.384
0.340
0.362
m（l/d）0.295
0.318
2．混凝土中心计算温度·ξ＋＝ TTT thjt1））（（t龄期混凝土中心计算温度（℃）；——T式中t1）（；——混凝土浇筑温度（℃）T j——ξ。10-83t龄期降温系数、查表t）（10-83
表ξ降温系数
）d（t龄期浇筑层厚度．
（m） 3 6 9 12 15 18 21 24 27
30
0.36 0.03 0.29 0.17 0.01 0.09 0.05 1.0
0.04 0.42 0.11 0.31 0.07 0.19 0.03 1.25
0.04 0.29 0.49 0.15 0.08 0.46 0.21 0.12 0.05 0.38 1.50
0.15 0.23 0.38 0.65 0.29 0.57 0.48 0.62 0.19 0.16 2.50
0.19 0.25 0.63 0.68 0.45 0.36 0.30 0.21 0.67 3.00 0.57
0.24
0.30
0.46 0.25
0.74 0.73 0.72 0.65 0.37
4.00 0.55
3．混凝土表层（表面下50~100mm处）温度
1）保温材料厚度（或蓄水养护深度）
δ＝·λ（－）λ（－）T0.5hK/TTT（10-45）2q2maxxb式中δ——保温材料厚度（m）；
λ——所选保温材料导热系数[W/（m·K）]查表10-84；x几种保温材料导热系数表10-84
导热系数λ导热系数λ33）密度材料名称（密度材料名称（kg/m）kg/m［W/（m·K）］·［W/（mK）］
0.031~0.06 7800
110~200 矿棉、岩棉建筑钢材58
0.033~0.052 100~160 沥青矿棉毡钢筋混凝土2.33 2400
0.035~0.047 水20~50 0.58 泡沫塑料0.019~0.065
木模板膨胀珍珠岩40~300 500~700 0.23
0.05 油毡木屑0.17
0.042 15~25 膨胀聚苯板草袋150 0.14
0.03 沥青蛭石板空气350~400 0.081~0.105
0.10
80~200
泡沫混凝土0.047~0.07
膨胀蛭石
T——混凝土表面温度（℃）；2T——施工期大气平均温度（℃）；qλ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）；
T——计算得混凝土最高温度（℃）；max计算时可取T－T＝15~20℃q2T＝T＝20~25℃2max K——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表10-85。b传热系数修正值表10-85
保温层种类K K 213.0 2.6 1 纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子）2.3 2.0 由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料2
1.9
1.6
在易透风保温材料上铺一层不易透风材料3
4 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.3
1.5
1.5
5 1.3 纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板），结构位置＞25m）；注：1．K值为一般刮风情况（风速＜4m/s1。值为刮大风情况．K222）如采用蓄水养护，蓄水养护深度
＝·（－）·λ（·）QmT700TTKh+x/M0.28（10-46）c2wjmaxwb式中
h——养护水深度（m）；w x——混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）；
M——混凝土结构表面系数（1/m），M＝F/V；
2）；——与大气接触的表面积（m F3）；——混凝土体积（m VT－T——一般取20~25（℃）；2max K——传热系数修正值；b3·K）][kJ/（m；700——折算系数λ——水的导热系数，取0.58[W/（m·K）]。w3）混凝土表面模板及保温层的传热系数
β＝1/[Σδ/δ＋1/β] （10-47）qii2·K）]；式中β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（mδ——各保温材料厚度（m）；iλ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]；i2·K）]23[W/（m。β——空气层的传热系数，取q4）混凝土虚厚度
h'＝k·λ/β（10-48）
式中h'——混凝土虚厚度（m）；
k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·K）]。
5）混凝土计算厚度
＝＋2h'Hh（10-49）
；）m——混凝土计算厚度（H 式中
h——混凝土实际厚度（m）。
6）混凝土表层温度
2－－）＝＋·（]/HTTh'4Th'[TH（10-50）q21qtt）（）（式中T——混凝土表面温度（℃）；t2）（T——施工期大气平均温度（℃）；q h'——混凝土虚厚度（m）；
H——混凝土计算厚度（m）；
T——混凝土中心温度（℃）。t1）（4．混凝土内平均温度
（）＝（）＋（）]/2tT2[T1ttTm（10-51）
10-7-2-2 应力计算公式
1．地基约束系数
3），查附表N/mm10-86
（1）单纯地基阻力系数C（x13）表单纯地基阻力系数C（N/mm10-86
x12）C承载力（kN/m推荐值土质名称x10.01~0.03 80~150 软粘土
0.03~0.06 250~400 砂质粘土
0.06~0.10 坚硬粘土500~800
0.60~1.00 风化岩石和低强度素混凝土5000~10000
1.00~1.50
5000~10000
以上配筋混凝土C10
（2）桩的阻力系数
＝Q/FC（10-52）x23）；——桩的阻力系数（N/mm 式中C x2Q——桩产
生单位位移所需水平力（N/mm）；
3/4）]（4E·II当桩与结构铰接时Q＝2E·〔KD/n3/4 ]I）（I［KD/4E·＝当桩与结构固接时Q4E·n2）；E——桩混凝土的弹性模量（N/mm4）；——桩的惯性矩（Imm -23）；（N/mm ×——地基水平侧移刚度，取K110n；）mm——桩的直径或边长（D．
2）。mm F——每根桩分担的地基面积（（3）大体积混凝土瞬时弹性模量
-0.09t）－＝（eEE1（10-53）0t）（2）；N/mm E——龄期混凝土弹性模量（式中t）（2），查附表10-87；28d混凝土弹性模量（N/mm E——0混凝土常用数据表10-87
22）强度设计值（）强度标准值（弹性模量E N/mmN/mm 强度等级24轴心抗压ff（×10 N/mm）抗拉f轴心抗压f抗拉tcktkc3.7 0.75 1.45 C7.5 0.55 5
5 1.75 C10 6.7 0.90 0.65
7.5 C15 1.20 10 2.20 0.90
10 1.10 C20 13.5 2.55 1.50
12.5 1.75 2.80 1.30 17 C25
15 20 3.00 C30 2.00 1.50
17.5 23.5 C35 2.25 1.65 3.15
19.5 27 2.45 C40 3.25 1.80
21.5 1.90 3.35 29.5 2.60 C45
23.5 3.45 2.75 2.00 C50 32
25 34 2.10 C55 3.55 2.85
26.5 2.95
3.60
2.20
C60
36
e——常数，取2.718；
t——龄期（d）。
（4）地基约束系数
β＝（＋）·EC/hC（10-54）tx1tx2））（（式中β——t龄期地基约束系数（1/mm）；t）（h——混凝土实际厚度（mm）；
3），查表10-86；C——单纯地基阻力系数（N/mm x13）；——桩的阻力系数（CN/mm x22）。t龄期混凝土弹性模量（N/mm——E t）（2．混凝土干缩率和收缩当量温差
（1）混凝土干缩率
0-0.01t）·…ε＝ε（MMl-eM（10-55）1012tYY）（式中ε龄期混凝土干缩率；t——tY）（．
0-4；10 ——标准状态下混凝土极限收缩值，取3.24ε×Y M·M…M——各修正系数，查表10-88。1021修正系数M-M 表10-88
10 1水泥细度水泥浆M5 W/C M4 M3 水泥品种M1
M2 骨料品种2（cm量/g）（％）0.90 花岗岩0.92
1500 普通水泥1.00 0.2 15 0.65 1.00
1.00 1.25 2000 0.93 0.3 0.85 矿渣水泥20 玄武岩1.00
1.20 1.00 0.4 1.12 3000 1.00 石灰岩快硬水泥1.00 25
1.45 30 砾岩1.10 4000 0.5 1.13 低热水泥1.00 1.21
1.75 1.42 0.6 1.00 无粗骨料1.35 1.00 5000 35 石灰矿渣水泥
2.10 0.7 0.80 石英岩1.62 40 1.00 6000 1.68 火山灰水泥2.55 白云岩0.95 7000 2.05 抗硫酸盐
水泥45 0.8 1.80 0.78
3.03 矾土水泥0.90 2.42 --
0.52 8000 砂岩50
相对湿初期养配筋率M10 度M8 L/F 护时值M6 WM7 M9
操作方法EF/EF bbaa（％）（d）0.00 1.00 机械振捣25 1.25 1~2 1.11 0.54 0 1.00
1.10 3 1.09 0.86 0.76 0.1 30 1.18 人工振捣0.05
0.85 0.2 4 1.07 0.10 蒸汽养护0.76 40 1.10 1.00
0.54 1.03 5 1.04 1.00 0.3 高压釜处理0.68 0.15 50
1.20 0.61 7 1.00 60 0.88 0.20 0.4
1.31 70 0.77 0.55 0.5 10 0.96 0.25
1.40 0.6 80 0.70 14~18 0.93
0.54 0.93 1.43 0.7 90 40~90
1.44
0.8
0.93
90 ≥注：L——底板混凝土截面周长；F——底板混凝土截面面积；
E、F——钢筋的弹性模量、截面积；E、F——混凝土弹性模量、截面积。baba（2）收缩当量温差
T＝ε/α（10-56）ttYY））（（式中T——t龄期混凝土收缩当量温差（℃）；tY）（1/`C）。α——混凝土线膨胀系数，1×10
（-5
3．结构计算温差（一般3d划分一区段）
ΔT＝T―T＋T―T （10-57）imii+3mYYi+3i）（（）（（））式中ΔT——i区段结构计算温差（℃）；i T——i区段平均温度起始值（℃）；im）（T ；区段平均温度终止值（℃）i——i+3m）（．
——i区段收缩当量温差终止值（℃）；T i+3Y）（——i区段收缩当量温差始始值（℃）。T tY）（4．各区段拉应力（10-58）
2）；σ——i区段混凝土内拉应力（N/mm式中i2）区段平均弹性模量（——i；N/mm E i；i区段平均应力松弛系数，查表10-89——S i10-89
表）松弛系数S（t30 27 21 24 6 9 12 15 18 3 龄期t（d）
0.327
0.52
0.339 0.48
0.368 0.57
0.44
0.352 0.41
0.386 S t）（?——i区段平均地基约束系数；i L——混凝土最大尺寸（mm）；
混凝土热工计算： 依据《建筑施工手册》（第四版）、《大体积混凝土施工规范》（GB_50496-2009）进行取值计算。 砼强度为：C40 砼抗渗等级为：P6 砼供应商提供砼配合比为： 水：水泥：粉煤灰：外加剂：矿粉：卵石：中砂 155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727 一、温度控制计算 1、最大绝热温升计算 T MAX= W·Q/c·ρ=(m c+K1FA+K2SL+UEA)Q/Cρ 式中： T MAX——混凝土的最大绝热温升； W——每m3混凝土的凝胶材料用量； m c——每m3混凝土的水泥用量，取205Kg/m3； FA——每m3混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3； SL——每m3混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3； UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量，取10.63Kg/m3； K1——粉煤灰折减系数，取0.3； K2——矿粉折减系数，取0.5； Q——每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg； C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]； ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；
T MAX=（205+0.3×110+0.5×110+10.63）×375/0.97×2400 T MAX=303.63×375/0.97×2400=48.91（℃） 2、各期龄时绝热温升计算 Th（t）=W·Q/c·ρ（1-e-mt）= T MAX（1-e-mt）； Th——混凝土的t期龄时绝热温升（℃）； е——为常数，取2.718； t——混凝土的龄期（d）； m——系数、随浇筑温度改变。根据商砼厂家提供浇注温度 为20℃，m值取0.362 Th（t）=48.91（1-e-mt） 计算结果如下表： 3、砼内部中心温度计算 T1（t）=T j+Thξ（t） 式中： T1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是该计算期龄混凝土 温度最高值； T j——混凝土浇筑温度，根据商砼厂家提供浇注温度为20℃； ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表
建筑工程 Architecture 114 大体积混凝土温控及防裂技术 王静静杜崇磊 (烟建集团有限公司混凝土分公司) 中图分类号：TU75 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2015）02-0114-01 摘要：混凝土结构中，经常会出现由于温度效应产生的裂缝。大体积混凝土施工中，温度变形产生的裂缝成为了最常见以及最严重的质量通病。 关键词：大体积混凝土温控防裂技术 混凝土基础温差的控制是人们过去经常关注的问题，对混凝土的后期保护却没有引起足够重视，以致很多混凝土建筑都有不同程度的裂缝出现。随着科技水平的不断发展，人们逐渐认识到温度变化是造成大体积混凝土开裂的关键因素。 一、大体积混凝土温度变形产生的原因分析 大体积混凝土中主要温度因素是水泥水化热，其温升经常会到达30--50摄氏度。水泥水化作用，使混凝土在硬化过程的最初几天，产生大量的水化热。然而，导热不良的混凝土就会对这种热量进行累积，以致混凝土温度升高、体积增大。大体积混凝土结构的壁越厚，其中心的水化热升温就越大。混凝土未充分硬化部分的弹性模量在升温时很小，壁内累积的压应力数值较小；混凝土已混凝土本结硬，在降温收缩时弹性模量特别大，这种收缩就会产生极大的拉应力。浇筑温度与水化热温度共同构成了最高温度。如果对最高温度值，没有采取适当的方法进行控制，没有对内外温度差通过恰当的保温措施进行减少，没有对温度应力通过改善约束条件进行减少，就会使大体积混凝土结构出现温度裂缝，甚至会出现贯穿性裂缝。 外界气温变化就会引起混凝土内部温度变。尤其在大陆性气候地区或寒冷地区，混凝土温度变形的最主要因素就是外界温度变化。很多事例显示，寒潮期间经常会出现大体积混凝土裂缝。因为气温比较低，混凝土短时间内徐变不能充分发挥，同时温度梯度大，就会形成很大的温度应力。建筑施工期间，混凝土内部经常会产生很大的拉应力。 水化热、浇灌温度以及外界气温变化等各种温度差，以及叠加应力，共同形成了混凝土的内部温度应力。强迫变形引起了温度应力，约束力越大，应力就会越大。而混凝土属于脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的10%左右，混凝土内部温度应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土自然就会因为温度变形而产生裂缝。受弯断面和孔洞四周应力集中的区域、混凝强度最差的地方、温度变化较大的表面以及应力最大的核心区域是混凝土温度变形最易发生的地方。 二、避免大体积混凝土出现裂缝的措施分析 （一）配制混凝土的材料分析 1、水泥 水化热就会引起混凝土内部大的温差，混凝土内部较大的温差就会产生温度裂缝。因此降低混凝土内部温差以及有效控制水化热，就能预防温度裂缝的产生。只有处理好混凝土的主要材料水泥，就能从整体上降低水化热。低水化热的水泥就能对水化热起到很好的控制作用。通过诸多实验得出，水泥中的主要放热成分铝酸三钙与硅酸三钙占的比例较大，因此，通过向水泥中加入中热硅酸盐、低热矿渣等有效物质，就能够对这两种成分有效的中和，就能降低水泥的水化热。 2、粉煤灰 硅、铝氧化物是构成粉煤灰的主要成分。硅铝氧化物与水泥接触就会发生二次反应，对材料的活性有很好的增强作用，同时，减少了水泥在混凝土中的含量，进而会有效避免混凝土裂缝的出现。粉煤灰颗粒能够在二次反应后均匀的分布在混凝土中，有效的改变与完善混凝土的内部结构，进而使混凝土内部的孔隙率减小，对孔结构起到优化作用，就会很大程度的增强混凝土硬化后的性能。因此，实际施工过程中，经常会在混凝土中加入粉煤灰，对混凝土出现裂缝起到很好防治的作用。 3、骨料 粗骨料：粒径的大小与级配有很大的关系，选择粒径较大的骨料就会降低水泥砂浆及水泥的使用量，进而会降低水化热，就能很好的预防裂缝的形成。细骨料：同样道理，配制混凝土时，应选用中粗沙。同时，应调整沙子的含泥量，这能够有效的防止混凝土出现收缩变化，进而防止混凝土产生裂缝。 4、外加剂 混凝泥土中加入适当的减水剂、缓凝剂以及引气剂等外加剂，也能有效的避免混凝土出现过多的裂缝。其原理是：减水剂对混凝土的融合性有很好的促进作用，进而提高了混凝土的强度，使水灰比降低，水泥含量降低，就能有效防止裂缝的出现。缓凝剂能够延长混凝土放热峰值的时间。引气剂对混凝土的和易性与可泵性具有很好的增强作用，能够充分发挥混凝土的耐久性，就增强了混凝土的抗裂性。应该注意，添加外加剂的混凝土与基准混凝土的收缩比一定保持在35％左右，必须有效控制外加剂的使用量，防止用量过大，改变混凝土的使用性能。 （二）混凝土施工方式的选择分析 1、混凝土的拌制与浇筑 施工过程中，混凝土的拌制非常重要，混凝土材料的使用性能会直接受到混凝土拌制效果的影响。因此，施工中要严格按照标准对混凝土进行拌制，并有效的控制混凝土出机口坍落度。同时，要调整好混凝土拌合物出机口的温度，对温度进行合理控制，可以利用送冷风以及冷却的方式调节。 运用有效的振捣方式，进行混凝土的浇筑，并合理分布振捣的时间，尤其是泛浆与间距的控制。同时，浇筑工作完成后，要适当的压实与抹平浇筑表面，能够很好的控制混凝土的裂缝的产生。另外，使用分层浇筑的方式，能够使下层混凝土在初凝时内凝结良好，对防止裂缝的产生也有很好的预防效果。 2、混凝土隔热保护与日常维护分析 大体积混凝土出现裂缝的主要原因是内外温差大，因此，采取一定的措施对混凝土的温度控制是浇筑结束后非常重要的工作。通过实施隔热保护就能促进混凝土表面快速散热。拆模时，更应注意外部的环境温度，必须实施有效的表面保护，防止因温差形成裂缝。 混凝土浇筑施工结束后，一定要采取日常维护措施。对混凝土的表面进行洒水，保持湿润状态，就能增加混凝土内部的强度。混凝土浇筑结束12--18小时后，就应对其进行实施保护，维护时间应持续20天以上。 三、建议与结语 （一）建议 1、改善混凝土的约束条件 混凝土结构的约束决定了混凝土应力的大小，分缝间距与约束作用有密切关系。合理的分缝不仅能减轻约束作用，而且也能缩小约束范围。通畅分缝间距以12--18米为宜。同时，应考虑后浇缝的宽度，以及应满足同截面钢筋的搭接比度，一般以1米为宜。应选用膨胀水泥配制后浇缝混凝土，整体结构浇筑40天后，就能进行后浇缝。 2、对结构的钢筋进行合理搭配 限制裂缝的出现还与合理的配筋有关。合理的配筋能够减少数目小而宽度大的裂缝，改善数目多而宽度小的裂缝，这样就减轻了裂缝的程度。构造钢筋部位不仅要设置在结构表层，而且在结构薄弱部位也要设置。 3、对混凝土一定要加强保温与养护 为了有效减少混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度，防止表面裂缝，无论是常温还是负温施工，都必须实施混凝土的保温措施。常温保护能够缓冲混凝土受到大气温度变化与雨水侵袭的温度影响。负温保护层一定要使用不透气的材料，才能见效，应根据工程特点、气温以及控制混凝土内外温度差等条件设计负温保护层。保温层还有保湿的作用，同样能够提高混凝土表面抗裂能力。养护期以不低于一个月为宜，较寒冷的地区应该适当延长。 （二）结语 大体积混凝土结构使用性能，会因裂缝受到很大的影响。只有对大体积混凝土的裂缝做好预防措施，发现裂缝并及时采取措施进行修补调整，才能不使其应用受到影响。 参考文献 [1]唐祥胜.大体积混凝土裂缝控制与防止措施[D].合肥工业大学,2005. [2]李树奇.大体积混凝土防裂技术措施的研究[D].天津大学,2004. [3]刘琳莉.桥梁大体积混凝土水化热施工控制研究[D].西南交通大学,2012.
大体积混凝土测温记录表
一、测温结果应在以下范围中才使砼不易产生裂缝： ?混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50°C； ?混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25°C； ?混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0°C/d； ?混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20°C。 二、根据混凝土浇注时温度变化的特点，系统设备作以下配置，一台DM6902数字温度仪一台，K型电偶（NICR-NIAL）传感器。 三、入模测温，每台班不少于2次。配备专职测温人员，按两班考虑，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，前3天每2小时测温1次，每昼夜不得少于4次，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。 四、测温工作应连续进行，持续测温及混凝土强度达到时间，经技术部门同意后方可停止测温，一般宜连续监测15天左右。 五、测温时发现温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取相应措施。 六、承台分两次浇筑完成，每层测温组共分6组，每组三个测点，三个测点分别为底:距底部100～150MM；中：在浇筑厚度的中部；表：在距浇筑表面100～150MM部位。具体位置见下面测点平面布置图片。 为了控制砼内外温差不超过25度，因此要做好混凝土测温，方法是：在每个施工区域砼内部埋设测温管，测温管下口封闭（焊铁板），每个测温点埋设3条测温管，混凝土表面、中部、底部各一条。当砼浇筑后强度达到1.2Mpa能够上人，约8小时开始采用普通玻璃温度计测温。8h—24h每2h/次；1d—3d每4h/次；3d—7d每8h/次；7d以上每1d/次。
测温组 测温组 测温组测温组 测温组测温组
大体积混凝土测温方案 一、概述 大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸不小于１ｍ的大 体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。 随着我国建筑技术的不断提高，大体积混凝土结构的应用也越来越广泛。大体积混凝土的截面尺寸较大，由荷载引起裂缝的可能性较小，但由于温度产生的变形对大体积混凝土却极为不利。在混凝土硬化初期，水泥水化的同时释放出较多热量，而混凝土与周围环境的热交换较慢，所以混凝土内部的热量不断增加，使其内部温度不断升高，混凝土的体积膨胀变大。随着混凝土水化速度减慢，释放的热量也越来越少，积聚在混凝土中的热量由于热交换的进行逐渐减少，混凝土的温度降低，因而产生收缩。当此收缩受到约束时，混凝土内部产生拉应力（简称主温度应力），此时混凝土的强度较低，如不足抵抗拉应力时，混凝土内部就产生了裂缝。此外，混凝土的导热系数相对较小。其内部的热量不易散失，而表面热量易与周边环境进行热交换而减少，从而温度降低，就形成混凝土内外的温差。如温差较大，则混凝土表里收缩不一致，也使混凝土开裂。 因此，在大体积混凝土中，必须考虑温度应力和温差引起的不均匀收缩应力（简称温差应力）的影响。而温度应力和温差应力大小，又涉及到结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、周边环境情况、
含筋率、混凝土各种组成材料和物理力学性能、施工工艺等许多因素影响。故为了保证大体积钢筋混凝土施工质量，国家建设部于2010 年颁布的《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）中第13.9.6 条规定：“大体积混凝土浇筑后，应在12h 内采取保湿、控温措施。混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃，混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃”。中华人民共和国住房和城乡建设部颁发的《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）中第5.5.1 、5.5.3 、6.0.1 、6.0.2 、6.0.3 、6.0.6 条及《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011)中第8.5.2 、8.5.4 、8.5.6 、8.7.3 、8.7.4 、8.7.6 、8.7.7 条中都对大体积混凝土浇筑后的养护和测温作了明确的规定。 二、工程概况 吉地?澜花语三期工程项目由河南吉地置业有限公司开发、新浦集团公司承建。该项目位于郑东新区白沙镇文华路南、仁爱路西。基础为筏板基础，筏板厚度为1800mm，系大体积混凝土结构，混凝土设计强度等级为C40，抗渗等级为P6。钢筋混凝土基础筏板全长68.86m，宽13.8m，厚1.8m，需浇注的混凝土量约计2650m3，强度等级为C40,P6。因筏板的厚度大，连续浇注的混凝土量大，按大体积混凝土组织施工。重点控制三项内容: 第一、混凝土浇注后的内外温差，防止裂缝产生。 第二、合理组织浇注顺序，防止产生冷缝。 第三、所用水泥品种、外加剂品种的选用与合理的配比，满足
10-7-2-1 大体积混凝土温度计算公式 1．最大绝热温升（二式取其一） （1）T h＝（m c＋k·F）Q/c·ρ （2）T h＝m c·Q/c·ρ（1－e-mt）（10-43） 式中T h——混凝土最大绝热温升（℃）； m c——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）； F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）； K——掺合料折减系数。粉煤灰取~； Q——水泥28d水化热（kJ/kg）查表10-81； 不同品种、强度等级水泥的水化热表10-81 水泥品种水泥强度等级 水化热Q（kJ/kg） 3d 7d 28d 硅酸盐水泥314 354 375 250 271 334 矿渣水泥180 256 334 c——混凝土比热、取［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e——为常数，取； t——混凝土的龄期（d）； m——系数、随浇筑温度改变。查表10-82。 系数m 表10-82 浇筑温度（℃） 5 10 15 20 25 30 m（l/d） 2．混凝土中心计算温度 T1（t）＝T j＋T h·ξ（t） 式中T1 （t） ——t龄期混凝土中心计算温度（℃）； T j——混凝土浇筑温度（℃）； ξ （t） ——t龄期降温系数、查表10-83。 降温系数ξ表10-83 浇筑层厚度（m） 龄期t（d） 3 6 9 12 15 18 21 2 4 27 30
3．混凝土表层（表面下50~100mm处）温度 1）保温材料厚度（或蓄水养护深度） δ＝·λx（T2－T q）K b/λ（T max－T2）（10-45）式中δ——保温材料厚度（m）； λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）]查表10-84； 几种保温材料导热系数表10-84 材料名称密度（kg/m3） 导热系数λ ［W/（m·K）］ 材料名称密度（kg/m3） 导热系数λ ［W/（m·K）］ 建筑钢材7800 58 矿棉、岩棉110~200 ~ 钢筋混凝土2400 沥青矿棉毡100~160 ~ 水泡沫塑料20~50 ~ 木模板500~700 膨胀珍珠岩40~300 ~ 木屑油毡 草袋150 膨胀聚苯板15~25 沥青蛭石板350~400 ~ 空气 膨胀蛭石80~200 ~ 泡沫混凝土 T2——混凝土表面温度（℃）； T q——施工期大气平均温度（℃）； λ——混凝土导热系数，取（m·K）； T max——计算得混凝土最高温度（℃）； 计算时可取T2－T q＝15~20℃ T max＝T2＝20~25℃ K b——传热系数修正值，取~，查表10-85。 传热系数修正值表10-85 保温层种类K1K2 1 纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子） 2 由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 3 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 4 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 5 纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板）
大体积混凝土温控计算书 1、混凝土的绝热升温 式中：T （t ）—混凝土龄期为t 时的绝热温升「C ） m c ——每m 3混凝土胶凝材料用量，取415kg/m 3 Q ——胶凝材料水热化总量，Q=kQ Q o —水泥水热化总量377KJ/kg （查建筑施工计算手册） C —混凝土的比热：取0.96KJ/ （kg.C ） p —混凝土的重力密度，取2400kg/m 3 m ——与水泥品种浇筑强度系有关的系数取 0.3d -1（查建筑施工计算手 册） t ——混凝土龄期(d ) 经计算：Q=kQ=(为+Kr1)Q °=(0.955+0.928-1)X377=332.9KJ/kg 2、混凝土收缩变形的当量温度 （1）混凝土收缩的相对变形值计算 0 （A A-0.01t\ 皿 §（t ）= § （1-e ） m 1m 2m 3..…mu 式中：勺（t ）——龄期为t 时混凝土收缩引起的相对变形值 『 -- 在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值取 3.24X104 m 〔m 2m 3..…mu ——考虑各种非标准条件的修正系数 m 1=1.0 m 2=1.0 m 3=1.0 m 4=1.2 m 5=0.93 m 6=1.0 m 7=0.57 m 8=0.835 m 9=1.0 m 10=0.89 mn=1.01 m 1m 2m3 ... m 11=0.447 T （t ）二 m c Q c ? -mt 、 (1-e )
(2)混凝土收缩相对变形值的当量温度计算 T y(t)=啊a 式中：T y(t)——龄期为t时，混凝土的收缩当量温度 5 a——混凝土的线膨胀系数，取 1.0X10- 3、混凝土的弹性模量 E t)=^E o(1-e为 式中：E t)——混凝土龄期为t时，混凝土弹性模量(N/mm2) E o——混凝土的弹性模量近似取标准条件下28d的弹性模量：C40 E o=3.25X1(fN/mm2 ?——系数，近似取0.09 混凝土中掺和材料对弹性模量修正系数，=1.005 4、各龄期温差 (1 )、内部温差 T nax=T+ &)T(t) 式中：T m ax——混凝土内部的最高温度 T——混凝土的浇筑温度，因搅拌砼无降温措施，取浇筑时的大气平均温度，取15C T t)—在龄期t时混凝土的绝热温升 &)—在龄期t时的降温系数
大体积混凝土温度控制措施 摘要：在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个界限内, 必须进行温度控制。一般要选用合适的原料和外加剂，控制混凝土的温升，延缓混凝土的降温速率；选择合理的施工工艺，采取相应的降温与养护措施，及时进行安全监测，避免出现裂缝，以保证混凝土结构的施工质量。在此对大体积混凝土温度控制措施进行了探讨。 关键词：大体积混凝土，温度裂缝，温度控制，水化热 随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的发展, 大体积混凝土已经愈来愈广泛地应用于大型设备基础、桥梁工程、水利工程等方面。这种大体积混凝土具有体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点, 在设计和施工中除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外, 还必须控制温度变形裂缝的开展, 保证结构的整体性和建筑物的安全。因此控制温度应力和温度变形裂缝的扩展, 是大体积混凝土设计和施工中的一个重要课题。 大体积混凝土的温度裂缝的产生原因 大体积混凝凝土施工阶段产生的温度裂缝，时期内部矛盾发展的结果，一方面是混凝土内外温差产生应力和应变，另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变，一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，就会产生裂缝。 1、水泥水化热 在混凝土结构浇筑初期，水泥水化热引起温升，且结构表面自然散热。因此，在浇筑后的3 d ～5 d，混凝土内部达到最高温度。混凝土结构自身的导热性能差，且大体积混凝土由于体积巨大，本身不易散热，水泥水化现象会使得大量的热聚集在混凝土内部，使得混凝土内部迅速升温。而混凝土外露表面容易散发热量，这就使得混凝土结构温度内高外低，且温差很大，形成温度应力。当产生的温度应力( 一般是拉应力) 超过混凝土当时的抗拉强度时，就会形成表面裂缝 2、外界气温变化 大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。大体积混凝土的温度控制措施 针对大体积混凝土温度裂缝成因, 可从以下几方面制定温控防裂措施。 一、温度控制标准 混凝土温度控制的原则是：（1）尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间；（2）降低降温速率；（3）降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面和气温之间的差值。温度控制的方法和制度需根据气温（季节）、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定。 二、混凝土的配置及原料的选择 1、使用水化热低的水泥 由于矿物成分及掺合料数量不同, 水泥的水化热差异较大。铝酸三钙和硅酸三钙含量高的, 水化热较高, 掺合料多的水泥水化热较低。因此选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。不宜使用早强型水泥。采取到货前先临时贮存散热的方法, 确保混凝土搅拌时水泥温
大体积混凝土测温记录表 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
大体积混凝土测温记录表
一、测温结果应在以下范围中才使砼不易产生裂缝： 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50°C； 混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25°C； 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0°C/d； 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20°C。 二、根据混凝土浇注时温度变化的特点，系统设备作以下配置，一台 DM6902数字温度仪一台，K型电偶（NICR-NIAL）传感器。 三、入模测温，每台班不少于2次。配备专职测温人员，按两班考虑，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，前3天每2小时测温1次，每昼夜不得少于4次，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。 四、测温工作应连续进行，持续测温及混凝土强度达到时间，经技术部门同意后方可停止测温，一般宜连续监测15天左右。 五、测温时发现温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取相应措施。 六、承台分两次浇筑完成，每层测温组共分6组，每组三个测点，三个测点分别为底:距底部100～150MM；中：在浇筑厚度的中部；表：在距浇筑表面100～150MM部位。具体位置见下面测点平面布置图片。 为了控制砼内外温差不超过25度，因此要做好混凝土测温，方法是：在每个施工区域砼内部埋设测温管，测温管下口封闭（焊铁板），每个测温点埋设3条测温管，混凝土表面、中部、底部各一条。当砼浇筑后强度达到能够上人，约8小时开始采用普通玻璃温度计测温。8h—24h每2h/次；1d—3d每4h/次；3d—7d每8h/次；7d以上每1d/次。 大体积混凝土结构测温记录表 工程名称裕溪河埃塔斜拉桥 承台（ #墩） 结构部位混凝土筏板基础 砼强度等级配合比编号砼数量（m3）1200 砼浇灌日期砼浇灌温度 （℃） 开始养护温度 （℃） 测温时间 气 温 (℃ ) 各测点温度（℃） 备注 年/月/日时、 分 测温点A组测温点B组测温点C组测温点D组测温点E组 底中表底中表底中表底中表底中表
混凝土温度计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
1、混凝土温度控制计算 混凝土最大绝热温度 Th ＝mc ·Q/c ·ρ（1－e -mt ） 式中 Th ——混凝土最大绝热温升（℃）； mc ——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3），300kg ； Q ——水泥28d 水化热（kJ/kg ），查建筑施工手册得375 kJ/kg ； c ——混凝土比热、取［kJ/（kg ·K ）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e ——为常数，取； t ——混凝土的龄期（d ），3天； m ——系数、随浇筑温度改变，选择浇筑温度20℃，m 值为。 混凝土中心计算温度 T1（t ）＝Tj ＋Th ·ξ（t ） 式中 T1（t ）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）； Tj ——混凝土浇筑温度（℃），20℃； ξ（t ）——t 龄期降温系数、查表建筑施工手册表得 降温系数ξ 混凝土表层（表面以下50 ～100mm 处）温度计算 T2（t ）＝Tq ＋4·h'（H －h'）[T1（t ）－Tq]/H 2
式中 T2 （t） ——混凝土表面温度（℃）； Tq——施工期大气平均温度（℃），5℃； h'——混凝土虚厚度（m）； h'＝k·λ/β ＝2/3×/ ≈ k——折减系数，取2/3； λ——混凝土导热系数，取[W/（m·K）]； β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/（m2·K）]；β＝1/[Σδi/λi＋1/βq] ＝1/（+1/23） = δi——保温材料厚度（m），0.04m； λi——保温材料导热系数[W/（m·K）]，土工布（黑心棉）选择；βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）] H——混凝土计算厚度（m）； H＝h＋2h' =3+2× ＝ h——混凝土实际厚度（m）。 T1 （t） ——混凝土中心温度（℃）。 T1 （t）－T2 （t） =－＝≤25℃ 混凝土平均温度 Tm（t）＝[T1（t）＋T2（t）]/2 结论：混凝土中心T1 （t）=64.18℃与其表面温度T2 （t） =46.8℃之差为17.38℃，小于 25℃；
大体积混凝土温度应力计算 1. 大体积混凝土温度计算 1）最大绝热温升值（二式取其一） ρ**)*(c Q F K m T c h += （3-1） )1(**)mt c t h e c Q m T --=ρ （ （3-2） 式中： T h ——混凝土最大绝热温升（℃）； M c ——混凝土中水泥用量（kg/m 3 ）； F ——混凝土中活性掺合料用量（kg/m 3）； C ——混凝土比热，取0.97kJ/(kg ·K ）； ρ——混凝土密度，取2400（kg/m 3）； e ——为常数，取2.718； T ——混凝土龄期（d ）； m ——系数，随浇筑温度而改变，查表3-2 根据公式（3-2），配合比取硅酸盐水泥360kg 计算： T h （3）=33.21 T h （7）=51.02 T h （28）=57.99 2）混凝土中心计算温度 ） （）（）（t t h j t 1*ξT T T += （3-3） 式中：
T j ——混凝土浇筑温度（℃）； T 1（t ）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）； ξ（t ）——t 龄期降温系数，查表3-3同时要考虑混凝土的养护、模板、外加剂、掺合料的影响； 根据公式（3-3），T j 取25℃，ξ（t ）取浇筑层厚1.5m 龄期3天6天27天计算， T 1（3）=41.32 T 1（7）=48.47 T 1（28）=27.90 3）混凝土表层（表面下50~100mm 处）温度 （1）保温材料厚度 ） （） （2max q 2x b --h 5.0T T T T K λλδ= （3-4） 式中： δ——保温材料厚度（m ）； λx ——所选保温材料导热系数[W/(m ·K)]； T 2——混凝土表面温度（℃）； T q ——施工期大气平均温度（℃）； λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m ·K)； T max ——计算的混凝土最高温度（℃）； 计算时可取T 2-T q =15~20℃，T max -T 2=20~25℃； K b ——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表3-5。
10-7-2-1大体积混凝土温度计算公式 1．最大绝热温升（二式取其一） （1）T h＝（ m c＋ k· F） Q/c·ρ （2）T h＝m c·Q/c·ρ（1－e-mt）（10-43） 式中T h——混凝土最大绝热温升（℃）； m c——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m 3）； F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）； K ——掺合料折减系数。粉煤灰取~； Q——水泥 28d 水化热（ kJ/kg）查表 10-81； 不同品种、强度等级水泥的水化热表 10-81 水泥品种 水化热 Q（ kJ/kg ） 水泥强度等级 7d 28d 3d 硅酸盐水泥 314 354 375 250 271 334 矿渣水泥180 256 334 c——混凝土比热、取［ kJ/（ kg·K ）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e——为常数，取； t——混凝土的龄期（ d）； m——系数、随浇筑温度改变。查表10-82。 系数 m表10-82 浇筑温度（℃） 5 10 15 20 25 30 m（l/d ） 2．混凝土中心计算温度 T1（t）＝T j＋T h·ξ（t） 式中T1（t）—— t 龄期混凝土中心计算温度（℃）； T j——混凝土浇筑温度（℃）； ξ（ t）——t龄期降温系数、查表10-83。 降温系数ξ表 10-83 浇筑层厚度龄期 t（ d） （ m）3691215 1821242730
3．混凝土表层（表面下50~100mm 处）温度 1）保温材料厚度（或蓄水养护深度） δ＝·λx（T2－T q）K b/λ（T max－T2）（10-45）式中δ——保温材料厚度（ m）； λx——所选保温材料导热系数 [W/ （m· K ）]查表 10-84； 几种保温材料导热系数表 10-84 材料名称密度（ kg/m 3） 导热系数λ 材料名称密度（ kg/m3） 导热系数λ［ W/（ m·K ）］［ W/（ m·K）］ 建筑钢材7800 58 矿棉、岩棉110~200 ~ 钢筋混凝土2400 沥青矿棉毡100~160 ~ 水泡沫塑料20~50 ~ 木模板500~700 膨胀珍珠岩40~300 ~ 木屑油毡 草袋150 膨胀聚苯板15~25 沥青蛭石板350~400 ~ 空气 膨胀蛭石80~200 ~ 泡沫混凝土 T2——混凝土表面温度（℃）； T q——施工期大气平均温度（℃）； λ——混凝土导热系数，取（m· K ）； T max——计算得混凝土最高温度（℃）； 计算时可取 T2－T q＝15~20℃ T max＝T2＝20~25℃ K b——传热系数修正值，取~，查表 10-85。 传热系数修正值表 10-85 保温层种类K 1 K2 1纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子） 2由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 3在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 4在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 5纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板）
精心整理大体积砼养护测温记录 0 0 1 工程名称莱钢建设·凯旋新城东区配套商 业楼 施工单位山东莱钢建设有限公司 测温部位基础底板混凝土测温方 式 温度计养护方式浇水、薄膜 测温时间大气 温度 （℃ ） 入摸 温度 （℃ ） 孔 号 各测孔 温度 （℃） t 中 -t 上 （℃） t 中 -t 下 （℃） t 气 -t 上 （℃） 内外最 大温差 记录 （℃） 裂缝 宽度 （mm） 月日时 5 7 07:3 19 25 1 上28 8 3 9 13 无 中36 下39 5 7 07:3 19 24 2 上30 8 1 11 无 中38 下37 5 7 07:3 19 22 3 上29 10 1 10 无 中39 下38 5 7 07:3 19 23 4 上28 8 1 9 无 中36 下35 5 7 07:3 19 23 5 上26 9 1 7 无 中35 下34 5 7 11:3 22 25 1 上30 6 1 8 无 中36 下35 5 7 11:3 22 24 2 上31 7 3 11 无 中38 下35 5 7 11:3 22 22 3 上31 3 2 11 无 中38 下36 审核意见： 砼测温点布置正确，测温措施控制严格，经测温计算各项数据符合设计及规范要求。 施工单位山东莱钢建设有限公司 鲁JJ—050
项目（专业）技术负责人专业工长测温员 注：1.本表由施工单位填写并保存。 2.附测温点布置图，t 气 表示大气温度。 山东省建设工程质量监督总站监制 大体积砼养护测温记录 0 0 2 工程名称莱钢建设·凯旋新城东区配套商 业楼 施工单位山东莱钢建设有限公司 测温部位基础底板混凝土测温方 式 温度计养护方式浇水、薄膜 测温时间大气 温度 （℃ ） 入摸 温度 （℃ ） 孔 号 各测孔 温度 （℃） t 中 -t 上 （℃） t 中 -t 下 （℃） t 气 -t 上 （℃） 内外最 大温差 记录 （℃） 裂缝 宽度 （mm） 月日时 5 7 11:3 22 23 4 上30 5 3 8 11 无 中35 下32 5 7 11:3 22 23 5 上31 5 2 11 无 中36 下34 5 7 15:3 21 25 1 上30 4 3 9 无 中34 下31 5 7 15:3 21 24 2 上31 5 1 10 无 中36 下35 5 7 15:3 21 22 3 上31 4 2 10 无 中35 下33 5 7 15:3 21 23 4 上33 4 3 12 无 中37 下34 5 7 15:3 21 23 5 上33 5 3 12 无 中38 下35 5 7 19:3 16 20 1 上31 9 1 15 无 中40 鲁JJ—050
大体积混凝土温度监测方案 1.大积混凝土的概念 按照“普通混凝土配合比设计规程”对大体积混凝土的定义，指混凝土结构物中，实体最小尺寸大于或等于1m的混凝土。在工业与民用建筑结构中，经常遇到大体积混凝土。如高层建筑的结构转换层，混凝土基础和大型设备基础等等。 2.温度应力裂缝产生的机理 大体积混凝土的特点是结构体量大，相对散热面积小，在浇注混凝土前几天，水化热积聚在结构内部，导致温度急剧升高，造成混凝土内部与表面产生较大的温度差异，内部高、外部相对较低。加上材料的热胀冷缩效应，容易使混凝土结构产生温度应力，混凝土表面由表及里地相对受拉，内部相对受压，当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时，就会产生宏观裂缝，这就是温差裂缝，或温度裂缝。 温差应力的产生是与混凝土内外温度差密切相关的，因此在大体积混凝土施工时，要实时监测温度差异，以提示施工现场采取降低温差的措施，保证不产生导致裂缝的温差。 混凝土结构的升温和随之而来的降温过程中，由于下述原因会产生裂缝（1）内外温差：混凝土内部热量积聚不易散发，外部则散热较快，无论在升温或降温过程中，混凝土表面的温度总低于内部温度。即使在混凝土硬化后期，水化热散尽，结构温度已接近周围气温，这是若受到寒潮侵袭，气温骤降，结构表面急冷，仍会产生内外温差。这种温差造成
内部和外部热胀冷缩的程度不同，就在混凝土表面产生拉应力。当温差大到一定程度，表面的拉应力超过当时的混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。 （2）收缩作用：大体积混凝土浇注初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小变形变化所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计。但过了数日混凝土硬化（多余水分蒸发时引起的体积收缩）以后发生的收缩，将受到地基和结构边界条件的约束时才引起的拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，就会在混凝土内部产生裂缝。 表面裂缝与内部裂缝叠加起来，就可能贯穿结构的整个截面，造成严重危害。所以在施工及养护阶段应严格控制温升，对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较大，一般可达35℃左右，加上初始温度可使混凝土内部最高温度达到70～80℃，一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃，当温度下降20～25℃时造成的冷收缩量为2～2.5×10-4，而混凝土的极限拉伸值只有1～1.5×10-4，因而冷收缩常引起混凝土的开裂。 3.大体积混凝土温度监测 3.1测温仪器 我所采用JDC-2型便携式建筑测温仪，其主机分别与测温探头或测温线连接构成测温系统，可根据现场需要的测温点数量灵活配置。测温探头可直接测量混凝土拌和物温度及环境温度，测温线预埋在混凝土内部，适宜测量混凝土内部温度。JDC-2型测温仪的测温范围：-30℃～130℃，测温误差：≤0.5℃（与测温探头配合）；≤1.0℃（与测温线配合）。
10-7-2-1大体积混凝土温度计算公式 1 .最大绝热温升（二式取其 一） (1) T h =( m c + k ? F ) Q/c - p (2) T h = m c ? Q/C -9( 1-e -mt ) (10-43) 式中T h ――混凝土最大绝热温升（C ）; m ――混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m 3 ）； F ――混凝土活性掺合料用量（kg/m3）; K ——掺合料折减系数。粉煤灰取 Q ――水泥28d 水化热（kJ/kg ）查表10-81 ; 水泥品种 不同品种、强度等级水泥的水化热 表10-81 水化热Q （kJ/kg ） 水泥强度等级 c -混凝土比热、取［kJ/ （kg ? K ）； p -混凝土密度、取2400 （kg/m 3 ）; e -为常数，取； t -混凝土的龄期（d ）; m — 系数、随浇筑温度改变。查表 10-82。 系数m 表10-82 浇筑温度 （C ） 5 10 15 20 25 30 m (l/d ) 硅酸盐水泥 矿渣水泥 2.混凝土中心计算温度 3d 314 250 180 7d 354 271 256 28d 375 334 334 T 1 (t) =T +T h ? 式中T 1（t ） ――t 龄期混凝土中心计算温度（C ）； T j ――混凝土浇筑温度「C ） ; E （t ） ――t 龄期降温系数、查表10-83。 降温系数E 表10-83 浇筑层厚度 龄期t (d ) (m 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
5 S= ?入 x (T 2 -T q ) K b / X( T m ax — T 2) 所选保温材料导热系数［W/ （m- K ）］查表10-84 ; 几种保温材料导热系数 表10-84 混凝土导热系数，取（m- K ）; 计算时可取T 2-T q = 15~20C T ma 尸 T 2 = 20~25C K.――传热系数修正值，取查表10-85。 传热系数修正值表10-85 保温层种类 纯粹由容易透风的材料组成（如：草袋、稻草板、锯末、砂子） 由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 纯粹由不易透风材料组成（如：油布、帆布、棉麻毡、胶合板） 3. 混凝土表层（表面下50~100mn 处）温度 1) 保温材料厚度（或蓄水养护深 度） T max 计算得混凝土最高温度 （C ） (10-45) 式中 S ——保温材料厚度（m ； 材料名称 密度（kg/m 3 ） 建筑钢材 钢筋混凝土 水 木模板 木屑 草袋 沥青蛭石板 膨胀蛭石 7800 2400 500-700 150 350-400 80~200 T 2 T q 导热系数入 :W/（m- K ： 58 材料名称 矿棉、岩棉 沥青矿棉毡 泡沫塑料 膨胀珍珠岩 油毡 膨胀聚苯板 空气 泡沫混凝土 密度（kg/m 3 ） 110~200 100~160 20~50 40~300 15-25 混凝土表面温度「C ）； 施工期大气平均温度（C ） 导热系数入 :W/（ m- K 1 K 2
一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。 所属学科： 电力（一级学科）；水工建筑（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。 无明确定义 美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。 大体积混凝土一般在水工建筑物里常见，类似混凝土重力坝等。 大体积混凝土特点是：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。[1] 在建筑施工中常碰到大体积砼，为帮助项目部施工技术人员学习了解大体积砼防裂和温度控制方面的问题，加强施工技术方面的交流，本人根据自己的认识所及，参考了一些相关书籍，文章以问答的形式，先提出问题，再用通俗的语言和科学道理解答，问题解答也侧重于技术要领和做法，主要从实际出发，以实用为主，所提出的问题都是实际施工中常碰到的，目的是使项目部施工技术人员既知道大体积应该如何控制质量，又懂得为什么要进行防裂和温度控制的道理。 遇到对大体积砼防裂和温度控制方面问题不懂的地方，大家可带着问题翻阅，从中找到答案，增长学识，相信对提高实际工作能力有所帮助。1、大体积砼的定义 大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。（该定义摘录自建筑施工手册缩印版第二版建筑施工手册第三版编写组1999年1月第二版中国建筑工业出版社） 大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素，比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。(摘录自《地下工程防水技术规范》GB50108-2001) 高层建筑的箱形基础或片筏基础都有厚度较大的钢筋砼底板，高层建筑的桩基础则常有厚大的承台，这些基础底板和桩基承台均属大体积钢筋砼结构。还有较常见的一些厚大结构转换层楼板和大梁也属大体积钢筋砼结构。 2、大体积砼与普通砼的区别 不能以截面尺寸来简单判断是否大体积砼，实际施工中，有些砼厚度达到1ｍ，但也不属于大体积砼的范畴，有些砼虽然厚度未达到1ｍ，但水化热却较大，不按大体积砼的技术标准施工，也会造成结构裂缝。 大体积砼与普通砼的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于砼中水泥水化要产生热量，大体积砼内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使砼开裂。因此判断是否属于大体积砼既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等