大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算(泰康人寿)

大体积混凝土发热温升计算计算依据《斜拉桥建造技术》（人民交通出版社·陈明宪编）所给出的大体积混凝土温度计算公式。

由于混凝土中加入了粉媒灰、GNA 等外加剂，理论可降低混凝土水化热10％～20％，下文中混凝土绝热温升按降低10％计算。

对初期有表面散热和内部通水冷却的混凝土结构，在计算其最高平均温度Tm 时，采用以下公式：Tm=Tb XCa TrX Ca Ca X Tb Ts X Ca X Ca Tb Tj +-+---+--11112)1)((112)( （1）式中：Tm ——混凝土内部平均最高温度； Tj ——混凝土的浇筑温度，取值20℃； Tb ——混凝土表面温度，计算方法：Tb=Tq+△T 式中：Tq ——混凝土浇筑时的平均气温，取值15℃； △T ——混凝土表面温度高于气温的差值，表面不覆盖草袋时，△T ＝3～5℃；表面覆盖一层草袋时，△T ＝10℃；表面流水养护时，Tb=0.5（气温+流水初始温度）。

Ts ——冷却水管初期通水的水温，取值15℃； X ——冷却水管散热残留比，X=)6.3,2'(sqsCs lD r a f ρλ；在求Tm 时，取最高温升龄期所对应的X ，其值由书中所给曲线图中查得；a ——混凝土导温系数（m 2/d ），取值为0.11； a ′——)lg (lg 2d D a-（m 2/d ），取值为0.15；D ——冷却圆柱体的直径（m ），计算方法：当水管在过水管的垂直截面上呈梅花型布置，且S 1=1.1547S 2时，按等面积换算公式为：D=1.2125S 2 ；当水管在过水管的垂直截面上呈方形布置时：D=1.18521S S ；当水管在过水管的垂直截面上呈长方形布置时：D=1.2121S S 。

式中：S1——水管的水平间距（m ）； S2——水管的垂直间距（m ）； 本工程中计算得：D=1.39m 。

d ——冷却水管的直径（m ）； R ——龄期；λ——混凝土的导热系数（W/m.k ），取值为2.33； Cs ——水的比热（kj/kg.k ），取值为4.2； qs ——冷却水的流量（m 3/h ），计算得1.08； ρs ——水的密度；l ——每根连续的冷却管的长度（m ），取值为22m ； Ca1——底部不绝缘，上层混凝土接受下层混凝土传热并向表面散热的残留比；在求Tm 时，取最高温升龄期所对应的Ca1，其值由书中所给曲线图中查得；h ——混凝土的浇筑厚度，h ＝6m ；Ca2——底部不绝缘，上层混凝土向下层混凝土传热及表面散热的残留比；在求Tm 时，取最高温升龄期所对应的Ca2，其值由书中所给曲线图中查得；Tr ——通过表面及冷却管散热之后的水化热温升；计算方法： Tr=∑+-+---ri r X i r Ca r Th r Th )]5.01()5.0(2))1()([式中：Th ——混凝土的最终绝热温升，Th=ρC WQ，计算得52.6； Th(r)——在龄期r 时混凝土的绝热温升，Th(r)＝Th(1-e -mr ),其中m ＝0.25（1/d ）；在求Tm 时，取最大的Tr ；)5.0(2+-i r Ca ——龄期为5.0+-i r 时的Ca2值；其值由书中所给曲线图中查得；)5.01(+-r X ——龄期为5.0+-i r 时的X 值。

大体积砼的抗裂计算一、大体积砼的抗裂计算考虑到理论计算与实际计算的差异，为确保质量，初步定分二层浇筑(分块施工难度大，工期不允许)，但设计不同意，最后决定一次浇筑。

如下计算：(一)配合比的确定大体积砼配合比需满足低水化热值和砼强度等级C40要求。

为此，做了以下几点调整：1.经设计同意后，选用砼的60天强度值替代28天强度值，从而降低水泥用量；2.采用高效减水剂降低砼中水的用量；3.采用石家庄产UEA（微膨胀剂）增强砼的抗裂性能；4.采用二级以上粉煤灰替代部分水泥来增强砼的和易性。

经过3月－6月近4个月的反复试配，大体积砼的配合比为：单位：Kg大同(P,0525)水泥 322 水 185 砂 745 石 1118 减水剂 6.63 UEA 40 粉煤灰 40 砼的塌落度为18±3cm，缓凝12h。

(二)砼的抗裂计算1.砼的将温系数2.8米厚大体积砼底板，保温为120mm厚，两层塑料布。

h'－砼虚厚度，h'=(Kλ)/βλ－砼导热系数：2.33w/(mk)K－计算折减系数，K=0.666β=1/[(δ/K1λ1)+(1/βq)]δ－保温材料的厚度，δ＝0.88λ1-保温材料导热系数，λ1＝0.28βq－空气层传热系数，取23w/(m2k)K1－传热系数的修正系数Β＝1.42 h'＝1.09mξ(t)－降温系数，按4米厚底板查表，取值见下表day ξ(t) 3 0.74 6 0.73 9 0.72 12 0.65 15 0.55 18 0.46 21 0.37 24 0.30 27 0.25 30 0.24 2.砼的中心温升计算T(t)=ξ(t)(1-e-mt)CQ/cρ式中：T(t)－浇筑完砼一段时间t，砼的中心温升值C－每立方米水泥用量(Kg)Q－每公斤水泥水化用量(J/Kg)C－砼的比热 0.96J/Kgρ－砼质量密度2400Kg/m3e－常数 2.718m－经验系数取0.406t－龄期天ξ(t)－降温系数为简化计算，并考虑粉煤灰的放热T(t)＝ξ(t)CQ/cρ+F/50F－每立方米粉煤灰用量(Kg)T(3)=31.0℃ T(6)=30.60℃ T(9)=30.2℃T(12)=27.3℃ T(15)=23.3℃ T(18)19.64℃T(21)=16.0℃ T(24)=13.1℃ T(27)=11.13℃T(30)=10.8℃3.各龄期砼收缩变形值εy(t)=εy0(1-e-0.01t)×M1……M10M1～M10 考虑各种因素的修正系数εy0－标准状态砼最终收缩值取3.24×10-4M1=1.10 低热水泥M2=1.35 水泥细度(5000)M3=1.0 骨料为砾砂M4=1.0 水灰比0.4M5=1.2 水泥浆量(25%)M6=1 7天M6=0.93 15天M7=0.88 相对湿度(60%)M8=1.2γ=(2×2.8+40.1)/(2.8×40.1)=0.4(γ－水力半径的倒数m-1，为构件截面周长与截面积之比γ=/A)M9=1.0 机械振捣M10=0.85EaAa/EbAb=2.0×105×804.2×6×6/(1000×2800×3.25×104)=0.06[(EaAa/EbAb)]－配筋率M1×……×M10=1.4εy(3)=0.134×10-4 εy(6)=0.134×10-4 εy(9)=0.134×10-4εy(12)=0.134×10-4 εy(15)=0.134×10-4 εy(18)=0.134×10-4εy(21)=0.134×10-4 εy(24)=0.134×10-4 εy(27)=0.134×10-4εy(30)=0.134×10-44.砼当量温差计算Ty(t)=-εy(t)/α式中，Ty(t) －各龄期(d)砼收缩当量温差，负号表示降温εy(t) －各龄期(d)砼收缩相对变形值α－砼的线膨胀系数，取1.0×10-5Ty(3)=-1.34℃ Ty(6)=-1.34℃ Ty(9)=-1.34℃Ty(12)=-1.34℃ Ty(15)=-1.34℃ Ty(18)=-1.34℃Ty(21)=-1.34℃ Ty(24)=-1.34℃ Ty(27)=-1.34℃Ty(30)=-1.34℃5.弹性模量计算E(t)=E0(1-e-0.09t)E(7)－砼从浇筑到计算时的弹性模量(N/mm2)E0－砼的最终弹性模量(N/mm2)，取为3.25×104E(3)=0.77×104 E(6)=1.36×104 E(9)=1.5×104E(12)=2.15×104 E(15)=2.41×104 E(18)=2.61×104E(21)=2.76×104 E(24)=2.88×104 E(27)=2.96×104 E(30)=3.03×1046.温差的计算6.1浇筑温度－Tj，平均大气温度Tq根据气象资料太原 6月份平均气温20～28℃浇筑温度，取Tj=30℃感谢您的阅读，祝您生活愉快。

大体积砼温控计算书我部第一次是的是洪庆高架桥25#左承台，其平面尺寸为13。

5m ×12。

5m,其高度为4m,一次性混凝土浇筑方量为650m 3,承台混凝土施工时间安排在2010年3月25日21：00至次日10：00前结束，最高温度考虑为：15℃，最低温度考虑为5℃。

大体积混凝土施工的温度控制计算，考虑两种温度应力,都应该满足混凝土抗裂的要求.１、混凝土内外温差引起的内力（混凝土同一时间点横向温差)；２、混凝土温度收缩应力(不同时间点的纵向温差).现就两种应力进行计算：一、 混凝土浇筑前裂缝控制施工计算（一）、综合数据拟定１、混凝土配合比混凝土设计标号为C25, 其配合比为：1：0.233：2.785：4。

352：0.016，1m 3混凝土需270kg 水泥,使用山西黄腾HT-HPC 减水剂,每方混凝土掺加4.33kg ，华元II 级粉煤灰掺量为63kg 。

２、基本数据取定与计算水泥水化热:Q=377J/kg ；混凝土比热：C=0。

96J/kg ﹒K ；混凝土质量密度:ρ=2400kg/m3。

（二）、各龄期应力计算因为混凝土一般在２－５天水化热温度达到最高，故需丛混凝土具有两天龄期时开始计算其温度应力.在温度上升阶段，混凝土的弹性模量较低，约束应力较小,故不必考虑其温度上升阶段的裂缝问题。

混凝土内外温差应力计算采用相应抗拉强度标准值,而纵向混凝土温度收缩温差引起的应力采用抗拉强度设计值,并考虑1.15的安全系数,因为其产生的是必须避免的贯通性裂缝.１、2天龄期后应力计算(此时还没有拆除模板）混凝土的抗拉强度为：()()Mpa t R R l b l b 75.02lg 1.28.0lg 8.067.067.0)2(=⨯⨯=⨯⨯=()()Mpat R R l l 62.02lg 75.18.0lg 8.067.067.0)2(=⨯⨯=⨯⨯= 考虑1。

15安全系数的抗拉设计强度：MpaR l 54.015.1/)2(=２天龄期对应的弹性模量为：()()()()Mpa E E t C 46121108.21209.0409.02=-⨯⨯=-⨯=•-•-（１）、混凝土内外温差引起的应力 ),(11)31(220)(i y x t t H u h y T E ⨯-⨯-⨯⨯⨯=ασ上式中Ｅ为对应龄期混凝土的弹性模量α为混凝土线膨胀系数，取1Ｘ10-5，T0为混凝土内外温差。

立磨大体积砼裂缝控制计算公式：一、大体积砼温度计算公式1、最大绝热温升（二者取其一）（1）T h=（m c+K*F）*Q/c*pT h=m c*Q/c*p*（1-e- mt）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（㎏/m3）F---混凝土活性掺合料用量（㎏/m3）K---掺合料折减系数。

粉煤灰取0、25～0、3 Q---水泥28d水化热（KJ/Kg）不同水泥品种、强度等级水泥的水化热见下表C---混凝土比热、取0.97 [KJ/(Kg.K)]p---混凝土密度、取2400（kg/m3）e---为常数，取2.718t-- -混凝土的龄期(d)m---系数、随浇筑温度改变系数m 见下表2、混凝土中心温度计算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（℃）ξ（t ）---t龄期降温系数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=0。

5h*λx （T 2-Tq ）*K b /λ（Tmax-T 2） 式中 δ ---保温材料厚度（m ）λx ---所选保温材料导热系数 [W/(m*K)]几种保温材料导热系数 见下表 T 2 ---混凝土表面温度 （℃） Tq -----施工期大气平均温度 （℃） λ ----混凝土导热系数,取2.33W/(m*K) Tmax---计算得混凝土最高温度 （℃） 计算时可取 T2-Tq=15～20℃Tmax-T2=20～25℃K b ---传热系数修正值,取1.3～2.02、K2值为刮大风情况。

2）混凝土表面模板及保温层的传热系数β=1/〔∑δi/λi+1/βq〕式中β---混凝土表面模板及保温层等的传热系数〔W/（㎡*K）〕δi---各保温材料厚度（m）λi---各保温材料导热系数〔W/（m*K）〕βq---空气层的传热系数，取23〔W/（㎡·k）〕3）混凝土虚厚度h’=k·λ/β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）〕4)混凝土计算厚度H=h+2 h’式中 H——混凝土计算厚度(m)h----混凝土实际厚度(m)5)混凝土表面温度T2(t)=Tq+4·h’(H- h’)[T1(t)-Tq]/H2式中T2(t)---混凝土表面温度(℃)Tq ——施工期大气平均温度(℃)h’——混凝土虚厚度（m）H ——混凝土计算厚度（m）T1(t)————混凝土中心温度(℃)4．混凝土内平均温度T m（t）=[ T1(t)+ T2(t)]/2二．应力计算公式1、地基约束系数（1）单纯地基阻力系数C x1（N/mm3），查附表，见下表单纯地基阻力系数C x1（N/mm3）(2)桩的阻力系数C x2=Q/F式中C x2——桩的阻力系数（N/mm）；Q ———桩产生单位位移所需水平力（N/mm）；当桩与结构铰接时Q=2E·I[Kn·D/（4E·I）]3/4当桩与结构固结时Q=4E·I[Kn·D/（4E·I）]3/4 E———桩混凝土的弹性模量（N/mm2）；I———桩的惯性矩（mm4）；Kn———地基水平侧移刚度，取1×10-2（N/mm3）；D———桩的直径或边长（mm）；F———每根桩分担的地基面积（mm2）。

承台大体积砼水化热技术措施摘要：本文通过对大体积混凝土内外部温差大出现的温度裂缝，提出比较合理的处理方法。

关键词：大体积混凝土计算温差处理技术大体积混凝土结构物产生裂缝的原因是复杂的，但对于桥梁工程中大体积混凝土基础来说，其结构截面尺寸大，抵抗外荷载的能力强，导致裂缝的主要原因是水泥在硬化过程中释放大量水化热产生的温度应力，超过了混凝土抗拉极限强度，所以出现了温度裂缝。

为了避免出现温度裂缝，在大体积混凝土的内部采用冷却管循环水降温措施，确保工程质量。

一、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：配合比：1：3.462:4.218:水0.655:0.63：0.012(水泥：中砂：碎石：水：粉煤灰：减水剂)材料：每立方混凝土中各种材料含量如下：孟电p.042.5水泥：238kg，信阳中砂：824kg,荥阳贾峪碎石：1004kg,深井水：156kg,洛阳热电粉煤灰：150kg,山东华伟减水剂:2.8kg（2）混凝土拌和方式砼浇注采用集中场拌、砼罐车运输，溜槽或串筒放模施工，浇注前充分做好准备，清除基坑中的杂物，平整清理场地。

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=238Kg/m 3；水化热Q=250J/ Kg ，c=0.96J/ Kg ℃，ρ=2400 Kg/m 3 承台混凝土最高水化热绝热升温：T max =CQ/ c ρ=(238⨯250)/（0.96⨯2400）=25.82℃ 3d 的绝热温升T （3）=25.82⨯（1-e -0.3*3）=25.82⨯（1-2.718-0.3*3）=15.31℃∆ T （3）=15.31-0=15.31℃7d 的绝热温升T （7）=25.82⨯（1-e -0.3*7）=22.66℃∆ T （7）=22.66-15.31=7.35℃15d 的绝热温升T （15）=25.82⨯（1-e -0.3*15）=25.54℃∆ T （15）=25.54-22.66=2.88℃2.2承台混凝土各龄期收缩变形值计算⨯⨯⨯-=-2101.00)()1(M M e t y t y εε····10M ⨯ 式中：0y ε为标准状态下的最终收缩变形值；1M 为水泥品种修正系数；2M 为水泥细度修正系数；3M 为骨料修正系数；4M 为水灰比修正系数；5M 为水泥浆量修正系数；6M 为龄期修正系数；7M 为环境温度修正系数；8M 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:r=L/A ；9M 为操作方法有关的修正系数；10M 为与配筋率E a 、A a 、E b 、A b 有关的修正系数,其中E a 、E b 分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa),A a 、A b 分别为钢筋和混凝土的截面积(mm 2)。

大体积混凝土计算大体积砼温度与裂缝控制计算书一、大体积混凝土温度控制计算 1.1混凝土的绝热温升ρc WQ T t =)(()mte --1式中：T （t ）——混凝土龄期为t 时的绝热温升（℃）W ——每m 3混凝土的胶凝材料用量，取484kg/m 3Q ——胶凝材料水化热总量，取：P .O32.5 377 KJ/kg C ——混凝土的比热：取0.96KJ/(kg.℃) ρ——混凝土的重力密度，取2400 kg/ m3m ——与水混品种浇筑强度系有关的系数，取0.4d -1。

t ——混凝土龄期（d ）经计算：T （3）=240096.0377484??()34.01?--e =55.34℃ T （6）=240096.0377484??()64.01?--e =72.01℃ T （9）=240096.0377484??()94.01?--e=77.03℃ T （12）=240096.0377484??()124.01?--e =78.54℃ T （15）=240096.0377484??()154.01?--e =79℃ T （18）=240096.0377484??()184.01?--e=79.14℃T （21）=240096.0377484??()214.01?--e =79.18℃ T （24）=240096.0377484??()244.01?--e =79.19℃ T （27）=240096.0377484??()274.01?--e =79.194℃ T （30）=240096.0377484??()304.01?--e=79.196℃T max =240096.0377484??=79.196℃1.2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εy （t ）=εy()1132101.0...1m m m met--式中：εy （t ）——龄期为t 时混凝土收缩引起的相对变形值εy 0——在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值取3.24×10-411321..m m m m ——考虑各种非标准条件的修正系数0.11=m 35.12=m 86.03=m 2.14=m 0.15=m 7.06=m43.17=m 85.08=m 3.19=m 92.010=m 0.111=m11321..m m m m =1.0×1.35×0.86×1.2×1×0.7×1.43×0.85×1.3×0.92×1=1.42εy （3）=()5301.041036.142.111024.3-?--?=?-??e εy （6）=()5601.041068.242.111024.3-?--?=?-??e εy （9）=()5901.041096.342.111024.3-?--?=?-??e εy （12）=()51201.04102.542.111024.3-?--?=?-??e εy （15）=()51501.04104.642.111024.3-?--?=?-??e εy （18）=()51801.041058.742.111024.3-?--?=?-??e εy （21）=()52101.041071.842.111024.3-?--?=?-??e εy （24）=()52401.041082.942.111024.3-?--?=?-??e εy （27）=()52701.041088.1042.111024.3-?--?=?-??e εy （30）=()53001.041092.1142.111024.3-?--?=?-??e2、混凝土收缩相对变形值的当量温度计算 ()()a T t yt y/ε=式中：()t y T ——龄期为t 时，混凝土的收缩当量温度a ——混凝土的线膨胀系数，取：1.0×10-5()36.13=y T ℃ ()68.26=y T ℃()96.39=y T ℃ ()2.512=y T ℃ ()4.615=y T ℃ ()58.718=y T ℃()71.821=y T ℃()82.924=y T ℃ ()88.1027=y T ℃ ()92.1130=y T ℃1.3混凝土的弹性摸量()()tt eE E ?β--=10式中：()t E ——混凝土龄期为t 时，混凝土的弹性模量（2/mm N ） 0E ——混凝土的弹性摸索量近似取标准条件下28 d 的弹性模量：C500E =3.45×1042/mm N——系数，近似取0.09β——混凝土中掺合料对弹性模量修正系数，β=0.995 ()()4410812.011045.3995.03309.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410432.111045.3995.06609.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410905.111045.3995.09909.0?=-=?-eE 2/mm N()()4410267.211045.3995.0121209.0?=-=?-e E 2/mm N ()()4410543.211045.3995.0151509.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410753.211045.3995.0181809.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410914.211045.3995.0212109.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410307.311045.3995.0242409.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410131.311045.3995.0272709.0?=-=?-eE 2/mm N ()()4410202.311045.3995.0303009.0?=-=?-eE 2/mm N1.4各龄期温差1、内部温度()()t t j T T T ξ+=max式中：max T ——混凝土内部的最高温度j 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()t T ——在龄期t 时混凝土的绝热温升()t ξ——在龄期t 时的温降系数()92.2434.5536.05max .3=?+=T ℃ ()88.2801.7729.05max .6=?+=T ℃ ()1.1803.7717.05max .9=?+=T ℃07.1254.7809.05max .12=?+=T ℃ ()95.87905.05max .15=?+=T ℃ ()37.714.7903.05max .18=?+=T ℃ ()79.518.7901.05max .21=?+=T ℃2、表面温度本工程拟采用的保温措施是：砼表面覆盖一层塑料薄膜和一层麻袋，麻袋厚度15mm 左右，塑料薄膜厚度0.1mm 左右。

水利施工大体积混凝土抗裂技术研究的论文（优秀范文5篇）第一篇：水利施工大体积混凝土抗裂技术研究的论文摘要：水利工程中大体积混凝土施工，其施工质量的优劣，能够对整个水利工程造成直接的影响。

实际进行施工时很容易出现大体积混凝土裂缝现象，这方面问题出现的原因有很多，所以需要结合实际情况，找到裂缝产生的主要原因，制定有效的措施对其进行处理，进而从根本上加强混凝土的坚实度，降低裂缝出现的概率。

关键词：水利施工；大体积混凝土；抗裂；技术前言现阶段，我国水利工程的建设过程，混凝土属于施工材料的基本构成，其在整个水利工程中的地位不可撼动。

同时，混凝土自身具有一定的特殊性能，容易受到很多方面的因素所影响，以及工程施工质量方面的问题。

所以，水利工程应结合实际情况，制定有效的处理措施，并找到水利工程大体积混凝土裂缝产生的主要原因加以探析，进而保证水利工程的施工质量和效率，使其可安全、稳定地发展。

一、大体积混凝土产生裂缝的主要原因1.自身的影响混凝土一般通过水和水泥、外加剂几方面的土料所构成，以固定的比例形成混合的结构。

水利施工过程，由于混凝土自身比较容易产生施工裂缝的问题，通常是因为搭配的比例并不完善。

若配置的比例存在一定的问题，很容易造成混凝土不牢固的现象。

值得注意的是，混凝土进行配置时，相关的工作人员应对水量加以严格的控制，如果水分过多，很容易造成混凝土在浇捣的时候，会产生浇捣不均匀的现象，致使混凝土构成时，加大收缩缝产生的概率。

2.温差方面的影响因为通常情况下，温度是不能够稳定，所以在自然温差的前提下，很容易出现裂缝的现象，水利工程中常会出现这方面的问题。

因为施工的过程，自然的问题和完工后的温度存在一定的差距。

所以，施工过程混凝土存在较多的水泥水热化，如不能在第一时间将其完全排出，混凝土的内部的温度显著优于混凝土外部的温度，而这方面的温差情况，很容易出现热胀冷缩的问题。

3.施工前准备工作不完善的影响施工企业施工之前，应针对施工实际的环境进行认真的勘察。

大体积混凝土水化热方案计算讲解
大体积混凝土水化热是指在混凝土养护过程中，由于水泥水化反应释放的热量积累在混凝土内部导致混凝土温度升高的现象。

水化热对混凝土的物理性能和力学性能有较大的影响，因此需要进行合理的热方案计算和控制。

下面将对大体积混凝土水化热方案计算进行讲解。

1.收集所使用的水泥和骨料的物理性质和水化热参数，包括水泥的特性指标、骨料的热容和导热系数等。

这些参数是进行水化热计算的基础。

2.确定混凝土的设计配合比和体积。

配合比是指混凝土中水泥、骨料和水等各成分的比例关系。

体积是指混凝土所占的空间大小。

3.根据配合比和体积，计算混凝土中水化热的总量。

水化热总量等于水泥中反应的水化热量加上骨料中吸湿和放热的水化热量。

4.估算混凝土温升。

混凝土温升是指在水泥水化反应过程中，由于水化热的释放导致混凝土的温度升高。

温升的估算可以通过经验公式进行，也可以通过数值模拟方法进行。

5.建立混凝土温度监测系统。

混凝土温度监测系统可以用来记录混凝土温度的变化情况，以便及时调整养护措施。

6.设计适当的养护措施。

根据混凝土的温升情况，采取相应的养护措施进行控制。

例如可以采取降低养护温度、增加养护时间、增加养护水分等方法。

总的来说，大体积混凝土水化热方案计算是一个较为复杂的过程，需要综合考虑水泥和骨料的特性、配合比和体积等因素。

通过合理的计算和
养护措施，可以有效控制混凝土的温升，确保混凝土的物理性能和力学性能满足要求。

大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算工程名称：泰康人寿工程施工单位：中建一局集团建设发展有限公司砼供应单位：北京铁建永泰新型建材有限公司混凝土水化热计算1 热工计算混凝土入模温度控制计算（1）混凝土拌合温度宜按下列公式计算：T 0=［（mceTce＋msTs＋msaTsa＋mgTg）＋（mw－ωsamsa－ωgmg）＋Cw（ωsamsaTsa＋ωgmgTg）－Ci （ωsamsa＋ωgmg）］÷［＋（mce＋msa＋ms＋mg）］…………（）式中 T—混凝土拌合物温度(℃)；mw---水用量(Kg)；mce---水泥用量(Kg)；ms---掺合料用量(Kg)；msa---砂子用量(Kg)；mg---石子用量(Kg)；Tw---水的温度(℃)；Tce---水泥的温度(℃)；Ts---掺合料的温度(℃)；Tsa---砂子的温度(℃)；Tg---石子的温度(℃)；ωsa---砂子的含水率(%)；ωg---石子的含水率(%)；Cw---水的比热容(Kj/；Ci---冰的溶解热(Kj/Kg)；当骨料温度大于0℃时, Cw=, Ci=0；当骨料温度小于或等于0℃时，Cw=, Ci=335。

（2） C40P6混凝土配比如下:根据我搅拌站的设备及生产、材料情况，取Tw =16℃，Tce=40℃，Ts=35℃，ωsa =%，ωg=0%，Tsa=10℃，Tg=10℃， C1=，Ci=0则T=［（280×40＋175×35＋723×10＋1041×10）＋×16（165－%×723－0%×1041）＋（%×723×10＋0%×1041×0）－0（ωsamsa＋ωgmg）］÷［×165＋（280＋175＋723＋1041）］=[*(11200+6125+7230+10410)+*+*+0)-0]/[693+ *2219]=[*34965+*+*]/2734=[++]/2730=2734=15.5℃（3）混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算：T1=T－（T－Ti）式中T1—混凝土拌合物出机温度（℃）；Ti—搅拌机棚内温度（℃）。

5.1.4热工计算如下：1）混凝土绝热温升T h(t)=[m c×Q/(c×p)](1-e-mt)其中t为龄期m c――混凝土中水泥(含膨胀剂)用量（kg/m3）;Q――水泥28天水化热；不同品种、强度等级水泥的水化热表2）t龄期混凝土中心计算温度混凝土中心计算温度按下式计算：T1(t)=T j+T h(t)×ξ(t)T1(t)――t龄期混凝土中心计算温度T h(t)――t龄期混凝土绝热升温温T j――混凝土浇筑温度，取值根据浇筑时的大气温度确定,根据预计浇筑时的气候条件，取T j=30℃ξ(t)――t龄期降温系数T max――计算得混凝土最高温度计算时取：T2-T q=15--20o C，T max-T2=20-25o C本工程取T2-T q=18o C，T max-T2=21o CK b――传热修正系数，在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料时，一般刮风情况下取1.3计算时取值：λx=0.042[W/（m.K）]T2-T q=18o CT max-T2=21o C经计算，保温材料δ计算值见下表：4）混凝土保温层传热系数混凝土保温层的传热系数按下式计算：β=1/[∑δi/λi+1/βq]2.K)]混凝土的计算厚度按下式计算：H=h+2h'式中：H――混凝土计算厚度（m）h――混凝土实际厚度经计算，混凝土计算厚度H值，见下表：7）混凝土表层计算温度T2(t)=T q+4h’×(H-h’)×[T1(t)-T q]/H2T2(t)――混凝土表面温度T q――施工期大气平均温度h’――混凝土虚厚度从上表可能看出，混凝土中心温度峰值出现时间：1.5m厚底板在浇筑后第6天左右出现，中心最高温度约为53o C；3.5m、4m厚底板在浇筑后第9天左右出现，中心最高温度分别约为65.5o C、67.6o C。

中心温度与表面温度差值均小于25，且表面与大气温度差不大于20，满足要求。

大体积混凝土水化热计算大体积混凝土水化热计算一、背景介绍大体积混凝土指的是单体体积大于50m³的混凝土结构，其水化热问题具有重要意义。

水化热是指混凝土在凝固过程中由水泌热所导致的温度升高。

在大体积混凝土结构中，由于体积较大且散热不及小体积混凝土，水化热可能引起温度升高，从而影响混凝土的工程性能和耐久性。

二、水化热计算方法1. 水化热计算的基本原理水化热计算是通过考虑混凝土材料特性、环境温度、外部散热条件等参数，以数值模拟的方式计算混凝土结构在水化过程中产生的温度变化。

常用的水化热计算方法包括数学模型法、试验法和数值模拟法。

2. 数学模型法数学模型法是通过建立包括质量守恒、能量守恒和动量守恒等方程的数学模型，来描述混凝土在水化过程中的温度变化。

数学模型法的关键是建立准确的初始和边界条件，以及选择合适的数值方法进行计算。

3. 试验法试验法是通过对冷却试件的实测温度等数据进行统计分析，以得出混凝土水化热的温度变化规律。

试验法需要进行大量的试验工作，对试验条件和试件尺寸等要求较高。

4. 数值模拟法数值模拟法是利用计算机软件模拟混凝土水化热过程的温度变化。

数值模拟法可以通过建立有限元模型，考虑混凝土材料的温度传导和水化反应等因素，进行快速有效的水化热计算。

三、水化热计算的影响因素1. 混凝土材料特性混凝土的水胶比、水泥品种、水化热产热率等材料特性会影响水化热计算结果。

不同材料的特性不同，水化热的温升程度也会有所差异。

2. 环境温度环境温度是指混凝土结构所处的周围温度。

不同环境温度对混凝土的水化热影响不同，较高的环境温度会加速水化反应，导致更高的温度升高。

3. 外部散热条件外部散热条件包括混凝土表面散热、周围物体散热和自由对流散热等。

不同的散热条件会对混凝土的水化热产生影响，例如表面散热条件好的情况下，混凝土温度升高的幅度会相对较小。

四、附件本所涉及的附件如下：1. 水化热计算的数学模型2. 混凝土材料特性表3. 环境温度数据统计表4. 外部散热条件参数表五、法律名词及注释1. 混凝土：一种以水、水泥和骨料为基本原料，经过搅拌、浇筑和硬化而成的建筑材料，具有坚固、耐久等特点。

1 混凝土泵输出量和搅拌车数量计算1 泵车数量计算N=q nq max·η=120140∗0.6=2式中：q n-混凝土浇筑数量，取q n=120m3/h；q max-混凝土输送泵车最大排量，取q max=140m3/h；η-泵车作业效率，取η=0.6。

2 每台泵车需配备的混凝土搅拌车数量计算N=Q1V(LS+T t)=75.620(7.630+2060)=3式中：Q1-混凝土泵的实际输出量Q1=Q max·α·η=140*0.9*0.6=75.6m3/h；V-每台混凝土搅拌车容量，取V=20m3；S-混凝土搅拌车平均行车速度，取30km/h；L-搅拌桩到施工现场往返距离，取7.6km；T t-每台混凝土搅拌车总计停歇时间，取20min。

2 混凝土温升计算1 水泥水化热计算水泥水化热可按下式计算：Q0=4（3.1）7/Q7−3/Q3-在龄期3d 时的累积水化热(kJ/kg)；式中：Q3-在龄期7d 时的累积水化热(kJ/kg)；Q7Q-水泥水化热总量(kJ/kg)。

不同龄期水泥水化热见表3.1-1。

表3.1-1 水泥在不同期限内的发热量计算得Q=392.37kJ/kg。

2 胶凝材料水化热计算胶凝材料水化热可按下式计算：Q=(k1+k2−1)Q0（3.2）式中：Q-胶凝材料水化热总量(kJ/kg)；k1-粉煤灰掺量对应的水化热调整系数，取值见表3.1-2。

k2-矿渣粉掺量对应的水化热调整系数，取值见表3.1-2。

表3.1-2 不同掺量掺合料水化热调整系数注：表中掺量为掺合料占总胶凝材料用散的百分比。

本项目承台C40混凝土粉煤灰掺量为14.9%，不掺矿渣。

故Q=0.955*Q=374.71kJ/kg。

3 混凝土绝热升温值计算混凝土绝热温升值可按下式计算：T(t)=WQCρ(1−e−mt)（3.3）式中： T(t)-混凝土龄期为t 时的绝热温升(℃)；W-每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3)；C-混凝土的比热容，可取0.92～1.00[kJ/(kg·℃)]，取0.96kJ/(kg·℃)；ρ-混凝土的质量密度，根据配合比取2417.4kg/m3；t-混凝土龄期(d)，取3d、6d、9d、12d、15d、18d、21d；m-与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。

大体积混凝土计算：1绝热温升Tmax＝W×Q/(c×γ)＝370×461/(0.96×2400)＝74(℃)W----每立方米混凝土实际用水泥量为370kg；Q----525号普通水泥其28天的水化热为461kJ/kg；c----混凝土密度为2400kg/m3；γ----混凝土的比热,取0.96kJ/(kg℃)。

2各龄期的计算温差取混凝土的浇筑温度为35℃，则各龄期的温度升降值为T=Tj+Tmax×ξ(Tj为浇筑温度，Tmax为绝热温升。

)3天T(3)＝72.44(℃)6天T(6)＝70.22(℃)△T'(6) ＝T(3)－T(6) ＝ 2.22(℃)9天T(9)＝64.67(℃)△T'(9) ＝T(6)－T(9) ＝ 5.55(℃)12天T(12)＝57.87(℃)△T'(12)＝T(9)－T(12) ＝ 6.80(℃)15天T(15)＝51.80(℃)△T'(15)＝T(12)－T(15)＝ 6.07(℃)18天T(18)＝47.14(℃)△T'(18)＝T(15)－T(18)＝ 4.66(℃)21天T(21)＝44.69(℃)△T'(21)＝T(18)－T(21)＝ 2.45(℃)24天T(24)＝41.73(℃)△T'(24)＝T(21)－T(24)＝ 2.96(℃)27天T(27)＝39.51(℃)△T'(27)＝T(24)－T(27)＝ 2.22(℃)30天T(30)＝38.77(℃)△T'(30)＝T(27)－T(30)＝0.74(℃) 3由于混凝土浇灌后3～5天，水化热散发最快，是混凝土内部温度陡升阶段，而混凝土刚处于终凝状态，弹性模量较小，混凝土抗拉强度较低，故需在浇灌混凝土3天后，进行保温计算，确定保温层厚度。

本工程拟采取的保温措施为覆盖1层塑料薄膜和1层草包,一层草包厚度20mm左右，一层塑料薄膜厚度1mm。

10.3 球磨机混凝土水化热温度计算
1、最大绝热温升
（1）Th=(mc+K·F)Q/c·ρ
(2) Th=mc·Q/c·ρ(1-eˉ-mt)
式中 Th----混凝土最大绝热温升（℃） mc---混凝土中水泥用量(kg/m3)
ε(t)----t龄期降温系数,见下表
已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后3-5天。

所以取三天降温系数0.49计算Tmax。

混凝土的最终绝热温升计算：
Tn=mc*Q/(c*p) (1)
不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算：
Tt=Tn(1-e-mt) (2)
Tmax:混凝土内部最高温度（℃）；
Tj：混凝土浇筑温度，根据天气条件下底板混凝土施工实测平均结果，假定为20℃；
Tt：t龄期时的绝热温升；
δ：降温系数；
混凝土的内部最高温度为48.05℃，根据现场实测表面温度Tb，计算内外温差，当温差超过25℃时，需进行表面覆盖保温材料，以提高混凝土的表面温度，降低内外温差。

5、混凝土表面保温层厚度计算
δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)=1.6*0.5*1.6*0.14*（23-20）/2.33*（48-23）=0.01m 即10mm
其中：δi：保温材料所需厚度（m）；
h:结构厚度（m）；
λi：保温材料的导热系数，设用草袋保温，λi为0.14；
λ：混凝土的导热系数，取2.33；
Tq：混凝土3-7天的空气平均温度；。

大体积砼水化热及温度计算一、水化热计算：1、砼配合比的原则：主桥墩、过渡墩承台采用C30砼采用恩施州连珠水泥厂家生产的普通硅酸盐P.032.5水泥，3#、4#主墩承台砼方量445.4m³,2#、5#过渡墩承台砼方量173.3m³,均为大体砼,砼配合比的原则为:满足设砼强度等级条件下,掺适量粉煤灰、同时加缓凝剂延长砼的初凝时间，尽可能降低砼的水量，尽量降低砼内最大温升值。

2、C30砼设计配合比：水泥：350㎏∕m³水：176㎏∕m³；大气温度在30°C，马水河水温在27°C粗骨料：767㎏∕m³细骨料：938㎏∕m³粉煤灰：90㎏∕m³缓凝型减水剂：1%3、砼温度计算：1）、搅拌温度计算和浇筑温度砼拌和温度计算砼拌和温度为：T c=∑Ti*W*C=75410.4∕2510.3=30.04°C考虑到砼运输过程中受日晒等因素，入模温度比拌和温度约高3°C，砼入模温度约Tj=33.04°C2)砼中心最温度:Tmax=Tj+Th*ξTj=33.04°C(入模温度) ξ散热系数取0.7砼最高绝热温升Th=W*Q∕C∕r=350×377÷0.973÷2321=50.43°C其中: 350㎏∕m³水泥用量；377KJ∕kg为单位水泥水化热；0.973KJ∕kg·°C为水泥比热；2321㎏∕m³为砼密度。

则：Tmax=Tj+Tk*ξ=33.04+50.43×0.7=70.794°C3)砼内外温差:砼表面温度(未考虑覆盖)Tb=Ta+4 h´(H-h´) ΔT∕H²。

H-2h´=3+2×0.07=3.14h´=K*λ∕β=0.666×2.33÷22=0.07式中：Tbmax——砼表面最高温度（°C）Ta——大气的平均温度(°C)H——砼的计算厚度h´——砼的虚厚度h——砼的实际厚度ΔT——砼中心温度与外界气温之差的最大值λ——砼的导热系数,此处可取2.33W∕m·KK——计算折减系数,根据试验资料可取0.666β——砼模板及保温层的传热系数(W∕m*mK),取22Ta——为大气环境温度,取30°C ΔT= Tmax- Ta=40.94°C故Tb=33.73°C砼内表温试差: ΔTc= Tmax- Tb=70.94-33.73=37.21°C＞20°C二、温度应力计算计算温度应力的假定：①、砼等到级为C30，水泥用量较大311kg∕m³；②、砼配筋率较高，对控制裂缝有利；③、底模对砼的约束可不考虑；④、几何尺寸不算太大，水化热温升快，散热也快；因此，降温与收缩的共同作用是引起砼开裂的主要因素。

大体积混凝土水化热温度计算目录大体积混凝土水化热温度计算 (1)1工程概况 (1)2承台大体积混凝土的温控计算 (1)2.1相关资料 (1)2.2、承台混凝土的绝热温升计算 (1)2.3混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度 (2)2.4承台混凝土各龄期收缩变形值计算 (2)2.5承台混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差 (4)2.6承台混凝土各龄期内外温差计算 (4)3 冷却管的布置及混凝土的降温计算 (5)3.1承台混凝土设置冷却管参数 (5)3.2冷却管的降温计算 (5)4结论及建议 (6)4.1结论 (6)4.2建议 (6)大体积混凝土水化热温度计算1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℃。

2承台大体积混凝土的温控计算2.1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754Kg、湖北阳新5~25mm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。

4、《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）2.2、承台混凝土的绝热温升计算《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）P23《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）P212.3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=2423Kg/m3 承台混凝土最高水化热绝热升温：-mtTmax=WQ（1-e ）/ c =(300×250)×1/（0.96×2423）=32.24℃=32.24（1-e-0.3*3）=19.13℃3d的绝热温升：T（3）T =19.13-0=19.13℃（3）7d的绝热温升=32.24（1-e-0.3*7）=28.3℃T（7）T =28.3-19.13=9.17℃（7）2.4承台混凝土各龄期收缩变形值计算《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）P24y (t )0 y(1 e0.01t) MM12····M10式中：0 y为标准状态下的最终收缩变形值； 1 为水泥品种修正系数； 2 为水泥细度修正系数； M 3 为骨料修正系数； 4 为水灰比修正系数；M5 为水泥浆量修正系数；M 6为龄期修正系数；M 7为环境温度修正系数；M 8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:r=L/A ； M9为操作方法有关的修正系数；M 10为与配筋率Ea 、Aa 、Eb 、Ab 有关的修正系数,其中Ea 、Eb 分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa),Aa 、Ab 分别为钢筋和混凝土的截面积(mm 2)。