水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程(总校稿)

水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程(总校稿)内容摘要：

倍。 块石距混凝土结构物表面的距离， 当 有抗冻要求时 ， 不得小于 300mm；当无抗冻要求时，不得小于 100mm或混凝土粗骨料最大粒径的 2 倍。 块石的总量不得超过混凝土体积的 25%。 水平施工缝 处 埋入的块石 应 外露一半。 受拉区的混凝土不得埋放块石。 当 环境温度 低于 0℃时，应停埋块石。 当 采用预制混凝土块替 代 块石 时 ， 混凝土块 强度不应低于现浇混凝土强度 ， 并进行凿毛处理。 表面保温和 养护 根据保温和养护措施 ，对 大体积混凝土施工 用 模板进行 构造设计 和 验算。 13 混凝土浇筑完毕后应 及时 养护，养护时间不宜少于 14d。 养护 宜 采取覆盖、 蓄水、 洒水、 喷雾 和涂养护剂等措施 ， 不得采用海水养护。 养护水温 度 与混凝土表面温度之差不宜大于 15℃； 蓄 水 深度不宜小于 200mm。 当日平均气温低于 5℃时 ， 不得 向裸露的混凝土 表面 直接洒水，应采用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿 养护。 混凝土 保温 层 厚度 可 按 附录 E 计算 确定。 低温季节 应 选择当日气温较高时段拆模并立即采取保温措施 ；当 混凝土 表面温度与环境温度之差 大于 15℃ 时 应推迟拆模时间。 当 出现气温骤降时 ， 28d 龄期内的混凝土 应 进行表面保 温。 保温材料 应 覆盖 严密，接缝处重叠 覆 盖 不少于 300mm，边角处 应 加倍保温。 低温季节应将竖井、廊道等孔洞封堵，基础 部位 大体积混凝土浇筑后 应 及时回填。 其 它 措施 有特殊防裂要求的混凝土结构， 可 采用纤维混凝土 等特种混凝土，或 掺加 降低 水化热 、减少收缩的特种外加 剂。 宜采用透水模板衬 (布 )。 14 8 施工期温 控 监测 大体积混凝土施工过程中应 监 测 混凝土 浇筑温度、 内部 温度、 环境温度、冷却水温度 等参数 ，同时监控 内表温差 和 降温速率 ， 并及时 调整 和优化 温控措施。 必要 时宜监测 混凝土 应 变。 测温元件的选择应符合下列规定： (1)测试 误差 ： 177。 ℃（ 25℃环境下） ； (2)测试范围： 30~150℃ ； (3)绝缘电阻大于 500MΩ； 应变测试元件的选择应符合下列规定： (1)测试误差 ： 177。 ； (2)测试范围： 1000~1000με； (3)绝缘电阻大于 500MΩ； 测 点 的布置 应 满足下列要求。 测点的布置范围应 以所选混凝土浇筑块体平面 图 对称轴 线 的半条轴线 为测试区，在测试区内 测点按平面分层布置。 测点位置与数量根据混凝土浇筑块内温度 、 应力 的分布 和 温 度控制 的要求确定。 温度 测点应 能 测出 混凝土内部的最高温度 、表面温度和温度梯度。 环境温度监测点数量 根据具体情况确定。 应变测点应 能 测出 混凝土 内部最大应变。 应 变测试 应设置 零应力测点。 测试元件 的安装 和 保护 应 符合下列规定。 安装前 测试元件 进行 水下 1m处 浸泡 试验， 24h 不损坏。 安装位置准确 、 固定牢固，并与钢筋 等 金属体绝 缘。 集中布置 测试元件的引出线，并加以保护。 浇筑 和 振捣时 不得直接冲击测试元件及引出线。 混凝土温度和应 变 监测应遵 守 以下 规定。 15 混凝土浇筑温度 监测频率 每台班不少于 2 次。 环境温度、冷却水温度 和 内部 温度 升温期间每 2~4h 监测一次，降温期间每天监测 2~4 次。 温度 监测 持 续 时间 应不少于 20d，应变 监 测应 不少于 60d。 应 及时记录监测 数据 ，温度监测记录 参照 附录 F。 监测 数据 应 及时 分析 整理。 16 附录 A 胶凝材料水化热总量计算 水泥 水化热 总量 水泥 水化热 总量 可参考出厂检验值。 水泥水化热 无参考值时 可按 下 列公 式 计算 ： tQtnQt 01 () 00 QtQnQtt () 370 /3/74 Q  () 式中 Qt ——龄期 t 时的累积 水泥 水化热 (kJ/kg)； Q0——水泥水化热总量 (kJ/kg)； t——龄期 (d)； n——常数 (d)，随 水泥品种、比表面 积等因素 不同而异。 水泥 水化热总量 也可通过下列步骤画图确定 ： （ 1） 以龄期 t 为横坐标， t/Qt 为纵坐标画图， 绘出 一条直线 ； （ 2）确定 直线斜率 1/Q0； （ 3） 求出水泥水化热总量 Q0。 胶凝材料水化热总量 胶凝材料水化热总量 宜 在水泥 、外加剂 和 矿物 掺合料用量确定后通过试验得出。 胶凝材料水化热 无试验数据时， 可 按下式计算 ： 021 QkkQ () 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 ， 按粉煤灰掺量参照 表 取值 ； k2——粒化高炉矿渣粉 掺量对应 的 水化热调整 系数 ， 按粒化高炉矿渣粉 掺量参照 17 表 取值。 Q0——水泥水化热总量 (kJ/kg)； 矿物 掺合料水化热调整系数 表 掺量 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 粉煤灰 (k1) 1 / / 粒化高炉矿渣粉 (k2) 1 注： 表中掺量为 矿物 掺合料占胶凝材料总用量的百分比。 18 附录 B 混凝土绝热温升计算 混凝土绝热温升 宜根据实际混凝土配合比 通过试验得出。 无试验数据时， 混凝土绝热温升 可按 下列公式 计算： cWQT   () )1( mtt eTT   () 式中 Tα——混凝土最终绝热温升 (℃ )； W——每立方米 混凝土 胶 凝 材 料 用 量 (kg/m3)； Q——胶凝材料 水化热总量 (kJ/kg)； ρ——混凝土 质量 密度 (kg/m3)， 可取 2400kg/m3； c——混凝土 比热 容 (kJ/(kg℃ ))， 可取 (kg℃ )； Tt——龄期 t 时的混凝土绝热温升 (℃ )； m——系数 (d1)， 与 水泥品种、比表面积、浇筑温度 等因素有关 ， 一般为 ～。 t——混凝土 龄期 (d)。 19 附录 C 混凝土温度及温度应力实用计算 混凝土内部最高温度计算 混凝土内部最高温度可按 下 式计 算： cop TTTT  max () 式中 Tmax——混凝土内部最高温度 (℃ )； Tp——混凝土 浇筑 温度 (℃ )； Tα——混凝土 最终 绝热温升 (℃ )； Tco——冷却水管降温效果值 (℃ )，一般为 2~4℃。 水管间距较密时（小于 1m）取较大值，反之取较小值；未采用水管时取值为 0℃ ； ξ ——温升折减系数， 与结构 最小断面尺寸 等 因素 有关。 温升折减系数 可按下列原则取值： (1)一次浇筑的 大体积混凝土结构， ξ 直接按表 取 值； (2)分层浇筑 时 ，第一层 ξ 直接 按表 取值。 第二层及以上浇筑层， 已浇筑各 层总厚 度 小于 2m， ξ 按本层 厚度加 已浇筑各层 总厚度 取值 ； 已浇筑各层 总厚度 大于等于2m， ξ 按本层 厚度加 2m取值。 温升折减系数 取值 表 浇筑层厚度 (m) 1 2 3 ξ 浇筑层厚度 (m) 4 5 6 ξ 注：浇筑层厚度不单指竖向厚度。 若为墙体、柱体结构，浇筑层厚度应指墙体厚度和柱体最短边长度。 混凝土弹性模量 计算 混凝土弹性模量可按 下 式计算 ： )1()( 0 bateEtE  () 式中 E(t)——龄期 t 时 的 混凝土弹性模量 (MPa)； E0——混凝土 最终 弹性模量 (MPa)， 通过 试验 确定 ； 20 t——混凝土龄期 (d)； a——系数 ，通过 试验 确定 ； 无试验数据时 ，可取 ； b——系数， 通过 试验 确定 ； 无试验数据时 ，可取。 温度应力计算 混凝土表 层 拉应力可按 下 式计算： Pnbs KtTtEt  )()(2)(  () 式中 σs(t)——龄期 t 时混凝土 表层 拉应力 (MPa)； α——混凝土线膨胀系数 (℃ 1)，可 取 10106℃ 1； E(t)——龄期 t 时 混凝土 弹性模量 (MPa)； Δ Tnb(t)——龄期 t 时混凝土内表温差 (℃ )； Kp——混凝土徐变引起的应力 松弛系数 ，可取。 混凝土内部最大 拉应力可 按 下 式计算： )()(1 m a xm a x wPc TTRKtE   () 式中 σcmax——混凝土内部最大 拉应力 (MPa)； α——混凝土线膨胀系数 (℃ 1)，可 取 10106℃ 1； μ——混凝土泊松比， 可 取 1/6； E(t)——与 混凝土内部达到稳定温度 或准稳定温度 龄期 t对应 的 混凝土 弹性模量(MPa)； Kp——混凝土徐变引起的应力 松弛系数 ,可取 ； Tmax——混凝土内部最高温度 (℃ )； Tw——混凝土浇筑块体稳定温度 或准稳定温度 (℃ )； R——龄期 t 时 刻 基础 约束系数。 混凝土基础约束系数 可 下 式计算 ： )2/)(c os h (11LtHECRx  () 式中 L——混凝土浇筑块体长度 (mm)； 21 H——混凝土浇筑块体厚度 (mm)； Cx——外约束介质 (地基或老混凝土 )单位面积 的水平变形刚度 (N/mm3)，可按 表 取值。 水平变形刚度 取值 表 外约束介质 软粘土 砂质粘土 硬粘土 风化岩、 低 等级 素混凝土 配筋混凝土 Cx(102N/mm3) 1～ 3 3～ 6 6～ 10 60～ 100 100～ 150 抗裂安全性 评价 表层 混凝土 温控 抗裂 安全系数 K 应满足 式 要求 ： ≥)(/)( ttfK ssp = () 式中 σs(t)——龄期 t 时 刻 混凝土 表层 拉应力 计算值 (MPa)； fsp(t)——龄期 t 时 刻 混凝土劈 裂抗 拉强度 试验值 (MPa)。 内部 混凝土 温控 抗裂 安全系数 K 应满足 式 要求 ： )( ma x ≥′= csp tfK  () 式中 σcmax——混凝土内部最大拉应力 计算值 (MPa)； )(tfsp′ ——混凝土 块体 达到稳定温度 或准稳定温度 时 劈裂抗拉强度 试验值 (MPa)。 22 附录 D 混凝土 出机口温度 、浇筑温度计算 混凝土 出机口温度 计算 混凝土 出机口温度 可按 下 式计算： W+)W+W+0. 2( W )TWQ WQ(W++TWQ+ wcgs wggsswccgggSSS )＋（)＋( 0 = () 式中 T0——混凝土 出机口温度 (℃ )； Qs——砂的含水量， 以 重量百分比 计 (%)； Qg——石的含水量，以 重量百分比 计 (%)； Ws——每 立 方 米 混凝土中砂的重量 (kg)； Wg——每 立 方 米 混凝土中 石 的重量 (kg)； Wc——每 立 方 米 混凝土中 胶凝材料 的重量 (kg)； Ww——每 立 方 米 混凝土中 水 的重量 (kg)； Ts——砂的温度 (℃ )； Tg——石的温度 (℃ )； Tc——胶凝材料 的温度 ， 为 水泥和矿物掺合料温度的重量加权平均 (℃ )； Tw——水的温度 (℃ )。 混凝土 浇筑温度 计算 混凝土 浇筑 温度可按 下 式计算： Tp＝ T0+(Ta–T0)(θ１ +θ２ +θ３ )+Tf。