大体积混凝土施工中混凝土温度计算

大体积混凝土施工中混凝土温度计算在大体积混凝土施工中，混凝土温度的计算是至关重要的环节。

准确计算混凝土在施工过程中的温度变化，对于预防混凝土裂缝的产生、保证混凝土结构的质量和耐久性具有重要意义。

首先，我们要了解大体积混凝土的特点。

大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高。

由于水泥水化热的大量积聚，使得混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，从而形成较大的内外温差。

这种温差会在混凝土内部产生温度应力，如果温度应力超过混凝土的抗拉强度，就会导致混凝土开裂。

那么，如何计算大体积混凝土施工中的温度呢？这需要考虑多个因素。

水泥水化热是产生混凝土内部温度升高的主要原因。

不同品种、不同强度等级的水泥，其水化热是不同的。

一般来说，水泥用量越多，水化热越大。

我们可以通过查阅相关的水泥资料或者实验数据，获取水泥的水化热数值。

混凝土的浇筑温度也是一个重要的影响因素。

浇筑温度取决于混凝土出机温度、运输过程中的温度损失以及浇筑时的环境温度。

混凝土出机温度可以通过公式计算得出：＄T_0 ＝ T_s ＋（T_g T_s)（＼theta_1 ＋＼theta_2 ＋＼cdots ＋＼theta_n)＄其中，＄T_0$ 为混凝土出机温度，＄T_s$ 为原材料的平均温度，＄T_g$ 为搅拌机棚内温度，＄＼theta_1$、＄＼theta_2$ 、＄＼cdots$ 、＄＼theta_n$ 为各种原材料的温度修正系数。

在运输过程中，混凝土的温度会受到外界环境的影响而有所降低。

温度损失可以通过以下公式计算：＄＼Delta T_1 ＝（025t ＋ 0032n)（T_0 T_a)＄其中，＄＼Delta T_1$ 为运输过程中的温度损失，＄t$ 为运输时间（单位：小时），＄n$ 为混凝土转运次数，＄T_a$ 为运输时的环境温度。

混凝土的绝热温升也是计算温度的关键参数。

绝热温升可以用以下公式计算：＄T_{max} ＝ WQ ／（c\rho) （1 e^｛mt}）＄其中，＄T_{max}＄为绝热温升，＄W$ 为每立方米混凝土中水泥的用量（单位：千克），＄Q$ 为水泥的水化热（单位：焦耳/千克），＄c$ 为混凝土的比热容（单位：焦耳/（千克·摄氏度）），＄＼rho$ 为混凝土的质量密度（单位：千克/立方米），＄m$ 为与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，＄t$ 为混凝土的龄期（单位：天）。

Th= W c Q/C ρ（1-е-mt）式中：Th—混凝土的绝热温升（℃）；m c ——每m 3 混凝土的水泥用量，取3；Q——每千克水泥28d 水化热，取C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；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，取2、混凝土内部中心温度计算T 1（t）=T j +Thξ（t）式中：T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度，取由上表可知，砼第9d左右内部温度最高，则验算第9d砼温差3、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表：混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，混凝土表面采用保温材料（稻草）蓄热保温养护，并在稻草上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T 2）式中：δ——保温材料厚度（m）；λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T 2——混凝土表面温度：29.9（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：12（℃）T 2-T q —-17.9（℃）T max -T 2—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=4.75cm故可采用两层土工布并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。

②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度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/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 1.01③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=1.542④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ=7.08m ⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。

T = 0
0.92 (m T +mT T +mT ) +4.2 Tw(m ) −c1(ωsam +m −ωsam −ωgmg ) +cw(ωsamsaTsa +ωgmT +ωgmg ) ce ce s s sa sa g g w sa g g sa 4.2 mw +0.92 (m +m +m +mg ) ce s sa
λ β
当 1m 厚底板采用 1 层 3cm 阻燃草帘保温时，在 3d 龄期，代入数据可得：
β =
λ——混凝土的导热系数，取 2.33W/m·K； K——计算Байду номын сангаас减系数，可取 2/3； β——保温层的传热系数（W/m·K）；
β= 1 δi 1 ∑ λi + βq
∑
h/ = K λ = 2 × 2.33 = 0.4m β 3 3.88
水化热与温差计算（℃） 入模温度 8 8 最高温度 32.6 26.2 表面温度 16.8 12.9 内外温差 15.8 13.3
Tb (t ) = Tq +
4 / h ( H − h/ )∆T(t ) 2 H 4 = −5 + × 0.733× (4.166 − 0.733) × 37.6 = 16.8o C 2 4.166
b
——泵管外保温材料导热系数[W/(m•K)]，草帘被取为 0.14 W/(m•K)；
ωsa—砂子的含水率（%）；ωg—石子的含水率（%）；
cw—水的比热容（kJ/kg·K）； c1—冰的溶解热（kJ/kg）。 当骨料温度大于 0℃时，cw=4.2，c1=0；
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db——泵管外保温层厚度（m），计算时取为 3cm； Dl——混凝土泵管内径（m），计算时取为 122mm； Dw——混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m），计算时取为 155mm； ω——透风系数，计算时取 1.35；

浇筑层
厚度
（m）
龄期⑴
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.0
0.36
0.29
0பைடு நூலகம்17
0.09
0.05
0.03
0.01
1.25
0.42
0.31
0.19
0.11
0.07
0.04
0.03
1.5
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
2.5
0.65
0.62
0.57
0.48
0.38
0.29
0.23
0.19
0.16
0.15
3.00
0.68
0.67
0.63
0.57
0.45
0.36
0.30
0.25
0.21
0.19
4.00
0.74
0.73
0.72
0.65
0.55
0.46
0.37
0.30
0.25
0.24
t——混凝土的龄期(d)
m----系数，随浇筑温度改变，见下表
浇筑温度(C)
5
10
15
20
25
30
m(l/d)
0.295
0.318
0.340
0.362
0.384
0.406
2、混凝土中心温度计算
Ti（t）=Tj+ Th•e⑴
式中Ti（t）----t龄期混凝土中心温度（C）

宁波LNG冷能空分项目大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算一、混凝土温度的计算①混凝土浇筑温度:Tj =Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3+……+An)式中：Tc—混凝土拌合温度（℃），按多次测量资料，在没有冷却措施的条件下，有日照时混凝土拌合温度比当时温度高5-7 ℃，无日照时混凝土拌合温度比当时温度高2-3 ℃，我们按3 ℃计；、Tq—混凝土浇筑时的室外温度（考虑夏季最不利情况以30 ℃计）；A 1、A2、A3……An—温度损失系数，A1—混凝土装、卸，每次A=0.032(装车、出料二次)；A2—混凝土运输时，A=θt查表得6 m3滚动式搅拌车运输θ=0.0042，运输时间t约30分钟，A=0.0042×30=0.126；A3—浇捣过程中A=0.003t, 浇捣时间t约240min, A=0.003×240=0.72；T j =33+(Tq-Tc)×(A1+A2+A3)=33+(30-33)×(0.032×2+0.126+0.72) =33+（-3）×0.91=30.27 ℃二、混凝土绝热温升计算T(t)=W×Q×（1-e-mt）/（C×r）式中：T(t)—在t龄期时混凝土的绝热温升（℃）；W—每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），取420kg/m3；Q—每公斤水泥28天的累计水化热(KJ/kg), 采用425号普通硅酸盐水泥Q =375kJ/kg(建筑施工手册 P614表10-81)；C—混凝土比热0.97 KJ/(kg·K) ；r—混凝土容重2400 kg/m3；e—常数，2.71828；m—与水泥品种、浇筑时温度有关，可查建筑施工手册 P614表10-82；t—混凝土龄期（d）。

T3= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×3）/ (0.97×2400)=47.63（℃）T6= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×6）/ (0.97×2400)=60.89（℃）T9= W×Q×（1-e-mt）/（C×r）=420×375×（1- 2.718-0.406×9）/ (0.97×2400)=58.35（℃）T 12 = W ×Q ×（1-e -mt ）/（C ×r ）=420×375×（1- 2.718-0.406×12）/ (0.97×2400)=51.35（℃）混凝土最高绝热温升T h =W ×Q/（C ×r ）=340×375/(0.97×2400)=54.77（℃）计算结果如下表三、混凝土内部中心温度计算 T 1(t)=T j + Th ·ξ(t)式中：T 1(t)—t 龄期混凝土中心计算温度；T j —混凝土浇筑温度（℃）；ξ—不同浇筑块厚度的温降系数，查建筑施工手册P 614表10-83得，对2.5m 厚混凝土3天时ξ=0.65，6天时ξ=0.62，9天时ξ=0.57，12天时ξ=0.48；T 1(3)= T j +T h ×ξ(3)= 30+47.63×0.65=60.9（℃） T 1(6)= T j +T h ×ξ(6)= 30+60.89×0.62=66.55（℃） T 1(9)= T j +T h ×ξ(9)= 30+58.35×0.57=63.26（℃） T 1(12)= T j +T h ×ξ(12)= 30+51.35×0.48=54.65（℃）从混凝土温度计算得知,砼第6天左右内部温度最高，则验算第6天砼温差。

大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。

造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。

处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。

当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。

混凝土中水泥水化用水大约只占水泥重量的20%，在混凝土浇筑硬化后，拌合水中的多余部分的蒸发将使混凝上体积缩小。

混凝土干缩率大致在(2-10) x 10-4范围内，这种干缩是由表及里的一个相当长的过程，大约需要4个月才能基本稳定下来。

干缩在一定条件下又是个可逆过程，产生干缩后的混凝土再处于水饱和状态，混凝土还可有一定的膨胀回复。

值得注意的是早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响，大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生，有利于表层混凝土强度的增长，以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。

大体积混凝土浇筑凝结后，温度迅速上升，通常经3 d--5d达到峰值，然后开始缓慢降温。

温度变化产生体积胀缩，线胀缩值符合△L=Lo•a•△T的规律，这里线胀缩值数取1 x 10-5(1/ 0C)。

因为混凝土的特点是抗压强度高而抗拉强度低，而且混凝土弹性模量较低，所以升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。

但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时，处于约束条件下的混凝土常常会产生裂缝，起初的细微裂缝会引起应力集中，裂缝可逐渐加宽加长，最终破坏混凝上的结构性、抗渗性和耐久性。

混凝土降温值=温度+水化热温升值－环境温度。

其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量、用水量、大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面的能力和其它降温措施)等。

为尽量发挥混凝土松弛对应力的抵消作用，同时避免在混凝土硬化初期骤然产生过大的应力，应该减慢降温速度。

一般规定，混凝土内外温差不大于25℃，降温速度不大于1.5 0C/ d。

该工程大体积混凝土的特点是：1)基础厚1 .2 m ；2)基础做了SBS防水；3)混凝土一次浇筑3 800 m3；4)混凝土强度等级C40。

Th= m c Q/C ρ（1-е-mt）式中：Th—混凝土的绝热温升（℃）；m c ——每m 3 混凝土的水泥用量，取3；Q——每千克水泥28d 水化热，取C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；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，取2、混凝土内部中心温度计算T 1（t）=T j +Thξ（t）式中：T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度，取由上表可知，砼第9d左右内部温度最高，则验算第9d砼温差2、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表：混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，底板混凝土表面采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

地下室外墙1200 厚混凝土表面，双面也采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T 2）式中：δ——保温材料厚度（m）；λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T 2——混凝土表面温度：39.6（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：30（℃）T 2-T q —-9.6（℃）T max -T 2—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=4.46cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。

②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度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/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.76③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.5628④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 3.63m⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。

大体积混凝土的热工计算混凝土施工前，必须进行温度和温度应力的计算，并预先采取相应的技术措施控制温度差值，控制裂缝的开展，做到心中有数，科学指导施工，确保大体积混凝土的施工质量。

a.温度计算⑴计算依据①根据施工经验，参考相同季节内，国内施工经验数值，现场搅拌的混凝土每立方米各项原材料用量及温度如下:水泥:402kg砂子:730kg，含水率为3%石子:1083kg，含水率为2%水:195kg粉煤灰:35kg外加剂:27kg②根据调研建设当地的气象状况，建设当地最高温度30.5℃、最低温度15.4℃，平均大气温度23℃。

在承台浇筑时，提前采取了适当的保温、遮阳措施后，混凝土原材料中水、水泥、外加剂的温度可以达到平均大气温度23℃，砂石等骨料的温度取最高温度30℃。

为了计算简便，粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。

⑵混凝土拌合物的温度T0=[0.9(m ce T ce+m sa T sa+m g T g)+4.2T w(m w- m sa-ωg m g)+c1(ωsa m sa T sa+ωg m g T g)-c2(ω+ωg m g)]÷[4.2m w+0.9(m ce+m sa+m g)]sa m sa式中：T0--混凝土拌合物的温度(℃)。

m w、m ce、m sa、m g--水、水泥、砂、石的用量(kg)。

T w、T ce、T sa、T g--水、水泥、砂、石的温度(℃)。

ωsa、ωg--砂、石的含水率(%)。

c1、c2--水的比热容(kJ/kg.K)及溶解热(kJ/kg)。

当骨料温度>0℃时, c1=4.2,c2=0;≤0℃时, c1=2.1,c2=335。

为了计算简便,粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。

T0=[0.9(429×23+730×30+1083×30)+4.2×23(195-3%×730-2%×1083)+4.2(3%×730×30+2%×1083×30)-0]÷[4.2×195+0.9(429+730+1083)]=27.5℃⑶混凝土拌合物的出机温度T1=T0-0.16(T0-T i)式中：T1--混凝土拌合物的出机温度(℃);T i--搅拌棚内温度(℃)。

二、基础底板混凝土热工计算基础底板混凝土入模温度取30℃，环境温度取30℃（9月份浇砼）。

为了避免水泥水化热引起的温度应力导致裂缝，应在底板混凝土表面覆盖一层塑料薄膜（保湿用）和阻燃草帘被（保温用）。

当混凝土表层与外界温差不大于20℃，底板混凝土中心与表层的温差不大于25℃，且平均降温速度小于1.5～2.0℃/d时才可拆除底板混凝土保温层。

分别取3d、6d、9d的龄期对底板大体积混凝土各项温度指标进行计算:〔以下计算公式见《建筑施工手册》（第四版）缩印本第614—615页〕（1）底板混凝土龄期为3d时，最大绝热温升：式中Th——混凝土最大绝热温升（℃）；mc——混凝土中水泥用量（含膨胀剂）（kg/m3）,根据搅拌站提供的配合比试配单，水泥用量为260 kg/m3，膨胀剂用量为28 kg/m3，取mc ＝288 kg/m3；Q——水泥28d水化热（kJ/kg），取375(kJ/kg)；c——混凝土比热，取0.97〔kJ/ (kg•K)〕；ρ——混凝土密度，取2400（kg/ m3）；e——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d），t=3d；m——系数、随浇筑温度改变，当浇筑温度为30℃时，m=0.406(1/d)。

℃（2）混凝土中心计算温度T1（t）＝Tj+Th•式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；Tj ——混凝土浇筑温度（℃），取常温30℃；——t龄期降温系数，按板厚2.6m计算，3d龄期时。

T1（3）=30＋32.67×0.656＝51.43℃（3）混凝土表层（表面下50mm处）温度1）保温材料厚度（保温材料为阻燃草帘被）式中——保温材料厚度；h ——混凝土浇筑块体厚度，本工程大体积基础底板厚度核心筒外为2.0m，核心筒内2.6m；——所选保温材料导热系数〔W/（m•K）〕，草帘被＝0.14；T2 ——混凝土表面温度（℃）；Tq ——施工期大气平均温度，取30℃；——混凝土导热系数，取2.33 W/（m•K）；Tmax ——计算得混凝土最高温度（℃）；取T2－Tq＝20℃，Tmax－T2＝25℃Kb ——传热系数修正值。

大体积混凝土温度计算公式大体积混凝土温度计算公式一、引言大体积混凝土在施工过程中，其温度变化会对混凝土的性能产生重要影响。

因此，准确计算混凝土温度是保证混凝土质量和工程安全的重要一环。

本文将详细介绍大体积混凝土温度的计算公式及相关细化内容。

二、温度的影响因素混凝土温度受多种因素的综合影响，包括外界环境温度、混凝土初始温度、混凝土配合比、施工时间等。

在计算大体积混凝土温度时，需要综合考虑这些因素，以得出准确的结果。

三、大体积混凝土温度计算公式针对大体积混凝土温度的计算，常用的公式有以下几种：1. 温度场分布公式温度场分布公式可以用来计算混凝土在不同位置的温度分布情况。

其中，温度场分布公式的具体形式与混凝土结构的形状以及施工方式有关。

常用的温度场分布公式包括线性分布、二次分布等。

2. 温度梯度计算公式温度梯度是指混凝土中不同位置的温度差异。

温度梯度计算公式可以通过考虑混凝土材料的导热性以及各种因素的影响，来计算混凝土中各点的温度梯度。

3. 温度升高率计算公式温度升高率是指混凝土温度随时间变化的速率。

温度升高率计算公式可以考虑混凝土自身的物理特性以及外界环境因素，来得出混凝土温度的变化规律。

四、温度计算模型针对大体积混凝土温度的计算，常用的模型有以下几种：1. 欧拉模型欧拉模型是一种基于传热理论的混凝土温度计算模型。

该模型通过对混凝土内部的温度分布进行求解，来得到混凝土的温度变化规律。

2. 有限元模型有限元模型是一种以离散化方法为基础的温度计算模型。

通过将混凝土划分为多个小单元，并对每一个小单元进行温度计算，最终得到整体的温度分布情况。

3. 统计学模型统计学模型是一种通过对实际温度数据的统计分析来得到混凝土温度的模型。

该模型考虑了混凝土温度的随机性和不确定性，可以提供更加真实和可靠的温度计算结果。

五、附件本所涉及的附件如下：1. 温度场分布图表2. 温度梯度计算表格3. 温度升高率计算表格4. 温度计算模型示意图5. 温度计算模型原始数据六、法律名词及注释本所涉及的法律名词及其注释如下：1. 混凝土：指由水泥、石子、砂等材料经过搅拌、浇注成型后经过固化而成的一种建造材料。

大体积混凝土温度计算在建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛，如大型基础、大坝、桥墩等。

然而，由于大体积混凝土结构的尺寸较大，水泥水化热在混凝土内部积聚不易散发，容易导致混凝土内部温度升高，从而产生较大的温度应力。

如果温度应力超过混凝土的抗拉强度，就会引起混凝土裂缝，影响结构的安全性和耐久性。

因此，准确计算大体积混凝土的温度变化，对于控制混凝土裂缝的产生具有重要意义。

一、大体积混凝土温度组成大体积混凝土在浇筑后的温度变化主要由以下几个部分组成：1、浇筑温度浇筑温度是指混凝土浇筑时的初始温度，它取决于混凝土原材料的温度、搅拌过程中的温度升高以及运输和浇筑过程中的温度损失。

2、水泥水化热温升水泥在水化过程中会释放出大量的热量，这是导致混凝土内部温度升高的主要原因。

水泥水化热温升的大小与水泥品种、用量、混凝土配合比以及浇筑后的时间等因素有关。

3、混凝土的散热混凝土在浇筑后会向周围环境散热，散热的速度取决于混凝土的表面系数（表面积与体积之比）、环境温度、风速等因素。

二、大体积混凝土温度计算方法1、经验公式法经验公式法是根据大量的工程实践数据总结出来的一些简化计算公式。

常见的经验公式有绝热温升公式、表面散热系数公式等。

这些公式虽然简单易用，但由于其是基于经验数据得出的，对于一些特殊情况可能会存在较大的误差。

2、有限元法有限元法是一种数值计算方法，它将大体积混凝土结构离散为若干个单元，通过建立热传导方程，求解混凝土内部各点在不同时刻的温度分布。

有限元法可以考虑混凝土结构的复杂形状、边界条件以及材料的非均匀性等因素，计算结果较为准确，但计算过程较为复杂，需要专业的软件和一定的计算能力。

三、大体积混凝土温度计算的影响因素1、混凝土配合比混凝土中水泥用量、水灰比、骨料种类和级配等配合比参数会影响水泥水化热的产生和混凝土的导热性能，从而对温度变化产生影响。

2、浇筑工艺浇筑的分层厚度、浇筑速度、振捣方式等浇筑工艺参数会影响混凝土的散热和内部温度分布。

⼤体积混凝⼟温度⾃动计算表混凝⼟的绝热热温升及保温层厚度计算1.⽔化热计算公式Q=KQ 0式中：Q--胶凝材料⽔化热总量(KJ/kg)K--不同掺量掺合料⽔化热调整系数，取值见下表K=K 1+K 2-1K 1--粉煤灰掺量对应的⽔化热调整系数按下表K 2--矿粉掺时对应的⽔化热调整系数按下表本⼯程⽤⽔泥⽤量402胶凝材料总计473则Q =3542.混凝⼟的绝热温升式中：T(t)--混凝⼟龄期为t时的绝热温升(℃)W--每⽴⽅混凝⼟的胶凝材料⽤量(kg/m 3)C--混凝⼟的⽐热，⼀般为0.92-1.0取0.96(KJ/kg·℃)ρ--混凝⼟的重⼒密度，2400-2500取2400(kg/m 3)m---与⽔泥品种、浇筑温度等有关的系数，0.3-0.5取0.4(d -1)t---混凝⼟龄期(d)正常取值t=∝则T max =72.673.混凝⼟各龄期内部实际温度T J =25℃)1()(m t e C W Qt T --=)()(T max 1t T T t j ξ?+=则T 1(3)=64.100.54T1(13)=48.130.32T1(4)=63.370.53T1(14)=46.050.29T1(5)=62.650.52T 1(21)=41.720.23T 1(6)=61.920.51T1(7)=60.200.48T1(8)=58.480.46T 1(9)=56.760.44T1(10)=54.580.41T1(11)=52.400.38T1(12)=50.220.354.保温层厚度计算式中：δ--混凝⼟表⾯的保温层厚度(m)λ0--混凝⼟的导热系数[W/(m·K)]取值 2.33λi --第i层保温材料的导热系数[W/(m·K)]T b --混凝⼟浇筑体表⾯温度(℃)T q --混凝⼟达到最⾼温度(浇筑后3d-5d)的⼤⽓平均温度(℃)T max --混凝⼟浇筑体内最⾼温度(℃)h--混凝⼟结构的实际厚度(m)T b -T q --可取15-20℃取值20T max -T b --可取20-25℃取值20K --传热系数修正值，见下表K 1K 22 2.31.6 1.91.3 1.51.3 1.5注：K 1值为风速不⼤于4m/s的情况，其余为K 2λ1=0.04加⼀层棉被λ2=0.04δ1=0.001mδ2=0.03m λi=0.04h=1.8则δ=0.02015.混凝⼟表⾯保温层传热系数由不易透风的材料组成筏板厚度(m)保温层材料计划⽤⼀层塑料薄膜保温层种类由易透风材料组成，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bb q b i K T T T T h ?--=)()(5.0m ax 0λλδ)/1//(1q i i βλδβ+∑=则β=1.226.混凝⼟各龄期表⾯温度T q =15℃混凝⼟虚铺厚度h'则h'=1.2714m混凝⼟计算厚度则H= 4.34m 则T 2(3)=55.66T2(4)=55.06T2(5)=54.46T 2(6)=53.86T2(7)=52.43T2(8)=51.01T 2(9)=49.58T2(10)=47.78T2(11)=45.97T2(12)=44.17T 2(21)= 37.137.混凝⼟⾥表温差△T(3)=8.44212/])()['('4)(H T t T h H h T t T q q --+=βλ/'?=k h '2h h H +=△T(4)=8.31△T(5)=8.19△T(6)=8.06△T(7)=7.77△T(8)=7.47△T(9)=7.17△T(10)= 6.80△T(11)= 6.42△T(12)= 6.05△T(21)= 4.59保温层合理8.混凝⼟各龄期的弹性模量计算式中：E0--混凝⼟的弹性模量，⼀般取28d的弹性量32500φ--系数，取0.09β--混凝⼟中掺合料结弹性模量的修正系数β=β1*β2β=0.99则E(3)=7612.57716E(6)=13424.02515E(9)=17860.48958E(21)=27313.311939.各龄期混凝⼟收缩变形及收缩当量温差9.1混凝⼟收缩变形εy(t)=εy(3)=0.0000205εy(6)=0.0000405εy(9)=0.0000598εy(21)=0.00013169.2收缩当量温差3.24*(1-POWER(2.718,-0.01*t))*H96/10000 )1()(teEtEφβ--=11210)1()(MMMet m tyy-=-εεαε/)()(ttTyy=α--混凝⼟的线膨胀系数，取1.0*10-5T y (3)= 2.053T y (6)= 4.046T y (9)= 5.980T y (21)=13.16010.混凝⼟最⼤综合温差绝对值△T(t)=T 0+T(t)*0.666+Ty(t)-Tq△t—混凝⼟最⼤综合温差绝对值T 0—混凝⼟浇筑⼊模温度，取℃25T q —外部环境温度，因现场养护时间约20d，取℃15则△T(3)=54.743△T(6)=55.284△T(9)=53.781△T(21)=50.94211.各龄期温度收缩应⼒式中：ν ——混凝⼟的泊松⽐,取0.15 － 0.20;0.15r--混凝⼟的松弛系数0.4s--混凝⼟外约束系数0.32则σ(3)=0.588σ(6)= 1.048σ(9)= 1.356σ(21)= 1.964 12.混凝⼟抗拉强度式中：f tk --混凝⼟抗拉强度标准值，取2.64γ--系数，取0.3则f tk (3)= 1.567f tk (6)= 2.204f tk (9)= 2.463f tk (21)=2.63513.抗裂计算式中 :η--掺合料对混凝⼟抗拉强度影响系数η=η*ηαε/)()(t t T y y =sr vt T t E t ??-?=1)()()(ασ)1()(t tk tk e f t f γ--=)(/)()(t t f t tk σηµ≥η1= 1.01η2= 1.00抗裂安全系数，取 1.15则µ(3)= 2.695µ(6)= 2.129µ(9)= 1.838µ(21)= 1.358满⾜抗裂条件满⾜抗裂条件满⾜抗裂条件满⾜抗裂条件。

大体积混凝土温度和温度应力计算在大体积混凝土施工前，必须进行温度和温度应力的计算，并预先采取相应的技术措施控制温度差值，控制裂缝的开展，做到心中有数，科学指导施工，确保大体积混凝土的施工质量。

（一）温度计算搅拌站提供的混凝土每立方米各项原材料用量及温度如下：水泥：367kg，11℃；砂子：730kg，13℃，含水率为3%；石子：1083kg，9℃，含水率为2%；水：195kg，9℃；粉煤灰：35kg，11℃；外加剂：27kg，11℃。

混凝土拌合物的温度：T0＝[0.9(mceTce＋msaTsa＋mgTg)+4.2Tw(mw－ωsamsa－ωgmg)＋c1(ωsamsa＋Tsa＋wgmgTg)－c2(wsamsa＋wgmg)]÷［4.2mw ＋0.9(mce＋msa＋mg)］式中T0——混凝土拌合物的温度(℃)；mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg)；Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)；wsa、wg——砂、石的含水率(%)；c1、c2——水的比热容(kJ/kg·K)及溶解热(kJ／kg)。

当骨料温度＞0℃时，C1=4.2，C2=0；≤0℃时，c1=2.1，c2=335。

为计算简便，粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。

T0＝[0.9(429×11＋730×13＋1083×9)＋4.2×9(195－3%×730－2%×1083)＋4.2(3%×730×13＋2%×1083×9)－0]÷[4.2×195＋0.9(429＋730＋1083)]=10.3℃。

混凝土拌合物的出机温度：T1=T0－0.16(T0－Ti)式中T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)；Ti——搅拌棚内温度(℃)。

T1=10.3－0.16(10.3－14)＝10.9℃3.混凝土拌合物浇筑完成对的温度T2＝T1－(att＋0.032n)(T1－Ta)式中T2——混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度(℃)；a——温度损失系数(h-1)；tt——混凝土自运输至浇筑完成时的时间(h)；n——混凝土转运次数；Ta——运输时的环境气温(℃)。

大体积混凝土温控计算书1T-mt)式中：T(t)混凝土龄期为t时的绝热温升（℃）m c每m3混凝土胶凝材料用量，取415kg/m3Q胶凝材料水热化总量，Q=kQ0Q0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.℃）ρ混凝土的重力密度，取2400kg/m3m 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=kQ0=(K1+K2-1)Q0=(0.955+0.928-1)X377=332.9KJ/kg2、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）=εy0（1-e-0.01t）m1m2m3.....m11式中：εy（t）龄期为t时混凝土收缩引起的相对变形值εy0在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值取3.24X10-4m1m2m3.....m11考虑各种非标准条件的修正系数m1=1.0 m2=1.0 m3=1.0 m4=1.2 m5=0.93 m6=1.0 m7=0.57 m8=0.835m9=1.0 m10=0.89 m11=1.01m1m2m3.....m11=0.447（2）混凝土收缩相对变形值的当量温度计算T y(t)=εy(t)/α式中：T y(t)龄期为t时，混凝土的收缩当量温度α混凝土的线膨胀系数，取1.0X10-53、混凝土的弹性模量E(t)=βE0(1-e-φ)式中：E(t)混凝土龄期为t时，混凝土弹性模量（N/mm2）E0混凝土的弹性模量近似取标准条件下28d的弹性模量：C40E0=3.25X104N/mm2φ系数，近似取0.09β混凝土中掺和材料对弹性模量修正系数，β=1.0054、各龄期温差（1）、内部温差T max=T j+ξ(t)T(t)式中：T max混凝土内部的最高温度T j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15℃T(t)在龄期t时混凝土的绝热温升ξ(t)在龄期t时的降温系数Km W ⋅=++2/546.6231047.00001.014.0015.015、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及棉毡，棉毡厚度为15mm 左右，薄膜厚度0.1mm 左右。

大体积混凝土温度计算及施工方案7 大体积混凝土温度计算及施工方案一、温度计算：混凝土厚度 1.9m;根据配合比单，相关材料用量，每立方混凝土：硅酸盐水泥403kg，膨胀剂32kg，粉煤灰掺料78 kg。

计算如下1 、最大绝热温升T h= (m C+KF ) Q/C p=(435+0.3 X 78)X 375/(0.97 X 2400)=738C2、混凝土中心计算温度(计算3 天、6 天)T1 (3) =T j+T h E( t) =10+T h E( t)=10+73.8X 0.55=50.59CT1 ( 6)=10+73.8X 0.52=48.38C3、混凝土表层温度(表面下50~100mm 处)( 1 )保温材料厚度计算5 =0.5h 入x (T2 - Tq) K b/ X( T max - T2)=0.5X 1.9X 0.14X 15x 1.6/ (2.33X25)=0.054( m)( 2)混凝土表面模板及保温层的传热系数B =1/[ 2 5 i/ 入i+1/ B q]=1/[0.054/0.14+1/23]=2.331( 3)混凝土虚厚度h‘ =k 入/ B=2/3x 2.33/2.331=0.666(m)( 4)混凝土计算厚度H=h+2 h=1.9+2x 0.666=3.232(m)( 5)混凝土表层温度T2 (t) =T q+4 h '( H-h‘)[T1 (t) - T q]/H2T2( 3) =2+4x 0.666( 3.232－0.666) [48.59－5]/3.2322 =2+0.654x 43.59=30.51 CT2(6) =2+4x0.666(3.232-0.666) [46.38-5]/3.2322=2+0.654 X [41.38]=29.06C(6)混凝土温差T1 (3)- T2 (3) =50.59-30.51=20.08 CT1 (6)- T2 (6) =48.38- 29.06=19.32 C经以上计算预测，采取上述混凝土配合比，并加大保温材料厚度( 5cm 厚草袋，一层塑料布) ，可满足混凝土最大内外温差均小于25 C的要求。

1娄山河特大桥20#2=其中W-480.00Q-334Q 0-p.o42.5375k-0.89k1-0.94k2-0.95c-0.96ρ-25003其中m-0.34e- 2.718t-常数混凝土龄期(天)算结每公斤水泥水化热(kJ/kg)(普通硅酸盐水泥)掺合料水化热调整系数，k=k1+k2-1粉煤灰掺量水化热调整系数矿粉掺量水化热调整系数混凝土的比热(J/kg*K)混凝土的密度(kg/m3)各龄期混凝土的绝热温升T(t)(℃)T(t)=W×Q/(c×ρ)×(1-e -mt )经验系数(随水泥品种、比表面及浇筑温度而异),，取混凝土的最终绝热温升Tmax(℃)Tmax=W×Q/(c×ρ)每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3)每公斤胶凝材料总水化热量(kJ/kg)，=kQ 0计算参数设定4厚度h=2.5m其中ξ-算Tn(t)=Tj+T(t)×ξ不同龄期和浇筑厚度的降温系数，查表各龄期混凝土内部最高温度Tn(t) (℃)5其中Tq-15H- 3.684h'-0.592λ- 2.33βu-查表得76.6δi -空气0.66其中εy 0-0.0004Tb(t)=Tq+4h'(H-h')×△Tl(t)/H 2不同龄期的大气平均温度(℃)混凝土导热系数(W/m 2*K)固定在空气中放热系数(W/m 2*K)，设风速4.0m/s,光滑表面各种保温材料的厚度(m)2混凝土收缩变形不同条件影响修正系数M i各龄期混凝土收缩相对变形值εy(t)εy (t)=εy 0×(1-e -0.01t )×M1×M2×M3…M11混凝土在标准状态下的最终(极限)收缩值混凝土的计算厚度(m),H=h+2h'=混凝土的虚厚度(m),h'=λ*(∑δi/λi+1/βu)=各龄期混凝土表面温度Tb(t)(℃)M1-水泥品种M1取值 1.00M2-水泥细度M2取值 1.35M3-水胶比M3取值 1.00M4-胶浆量M4取值 1.20M5-养护时间M5取值0.93M6-环境相对湿度M6取值0.77M7-水力半径倒数M7取值 1.20M8-配筋率M8取值 1.00M9-减水剂M9取值 1.30M10-粉煤灰掺量M10取值0.87M11-矿粉掺量M11取值1.00= 1.5747其中α-0.00001各龄期混凝土的当量温差Ty(t)(℃)Ty(t)=εy(t)/α混凝土的线膨胀系数70%0.0095有22.86%14.29%则， M1×M2×M3…M11普通硅酸盐水泥5000孔0.280.19自然养护，28天0.48C50其中E0-34500β- 1.010β1-查表0.99β2-1.029其中Th-15.010各龄期混凝土的温度(包括收缩)应力σ(t) (N/mm2)混凝土的综合温度差△T(t)(℃)△T(t)=△T1(t)-Th混凝土浇筑后达到稳定时的温度(℃)混凝土的最终(28d)弹性模量(N/mm2)掺合料修正系数，β=β1*β2=粉煤灰掺量修正系数，矿粉掺量修正系数，各龄期混凝土的弹性模量E(t)(N/mm2)E(t)=βE0(1-e-0.09t)果其中S(t)-R-0.5μ-0.1511计算结论C50混凝土=2.64N/mm 212其中Tn-大体积混凝土浇筑后裂缝控制的施工计算各龄期混凝土实际水化热最高温升值Td(t)(℃)Td(t)=Tn(t)-T 0各龄期混凝土温度值28d 混凝土抗拉强度Ft根据计算结果分析可知，由于降温和收缩产生的温度应力小于混凝土的抗拉强度，可采取一次性浇筑混凝土底板，不会产生贯穿性有害裂缝。