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大体积混凝土水化热分析主讲人：葛俊颖石家庄铁道大学土木工程学院主要内容大体积混凝土概念大体积混凝土主要温控措施大体积混凝土水化热分析原理MidasCivil大体积混凝土水化热分析步骤MidasCivil大体积混凝土水化热分析实例大体积混凝土概念美国标准（ACIC116）：“任何大体积的现浇混凝土，其尺寸足够大以致要求处理混凝土所放出的热量和伴随的体积变化以减少开裂”日本建筑学会标准（JASS5）：“结构断面最小尺寸在800mm2以上，水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土”我国《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）：“混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于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。”大体积混凝土概念

总的来说，大体积混凝土具有形体庞大、水泥水化热引起的温度应力较大的特点，必须采取措施解决水化热及其引起的体积变形问题，否则会出现不可忽视的开裂问题，这样的混凝土可视为大体积混凝土。

大体积混凝土概念 需要做水化热分析的大体积混凝土的尺寸标准与结构形式、使用材料、使用条件有关。一般认为水泥水化热引起的混凝土内外最高温差在25℃以上的混凝土结构，就必须考虑其水化热问题。具体到尺寸上，一般来说板厚超过80~100cm时，底部固定的墙厚超过50cm时均需做水化热分析。在桥梁工程中的大体积混凝土一般为群桩的承台、大跨度桥梁的0号块等。对渡槽，虽然其混凝土方量不大，构件的厚度也较小而达不到上述标准，但是因其对裂缝要求较高，所以往往也要进行水化热分析。大体积混凝土概念 根据工程实测资料，大体积混凝土裂缝一般出现在混凝土浇筑初期。这段时间内，由于水泥水化反应速率较快，混凝土核心位置将很快达到峰值，形成混凝土内部和表面的巨大温差，易形成贯穿裂缝。因此对大体积混凝土内部温度场进行预测，避免过大的内外温差造成温度裂缝，对大体积混凝土的施工具有重要的指导意义。 在水化反应初期，混凝土表面温度低于内部温度，这种温差使混凝土表面发生张拉应力，产生表面裂缝。水泥水化热达到最高值后会产生降温过程并引起混凝土的收缩，收缩受到外部（地基或结构）表面约束，使温度下降阶段内部收缩变形大于表面，所以在混凝土内部发生张拉应力，导致内部裂缝。相关规范及其规定《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃；混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50－2011）混凝土表面和内部温度，温差不宜超过25℃。《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃。养护期间混凝土的芯部与表面、表面与环境之间的温差不得超过20℃(轨道板、预应力箱梁不得超过15℃)。补充础规定砼入扣模温治度不长应超锦过30诵℃，不窄低于10愿℃。砼与何邻接逢已硬过化砼廊或岩俱土介滤质之慰间的状温差蛙不大等于25栽℃。淋注居于砼秃表面顷的养符护水璃温度作低于鸡砼表失面温抽度的幻玉差不库大于15府℃。后浇裂带砼介的断蝇面平赞均温锦度与丝式环境膊温度脖差小掉于15胆℃饭;大体神积砼晶分层左施工疗时,施工符间隔滑一般谣为5~站7d。砼模失板拆椅除时堡砼表想面温章度与梳环境仿温度缝之差势不宜恩超过2℃。大体缩慧积混切凝土顿主要鲁温控帽措施为了剖防止熟结构疾中出海现过俗大的飞温度我变化正和引们起较握大的负拉应恋力，币应对援大体伞积混班凝土肾结构鸟进行歪温度服控制始，即赠控制弃基础礼温差烘（即洲基础察与浇磁筑层抗之间菜的温阻差）蛇和层负间温捐差（惨上下馒层之鸡间的爬温差匆）。锅主昼要的胆温控乓措施笨有以董下几芬方面曾：1）采物取合省理的疏结构托形式驰和适档当的佣分缝盘、分剧块方誉案，祥以减康少结甩构内重部的汽相互辣约束翼，释哪放内鸭部应雹力。2）沿搭高度渔分层技施工惠，并跑在两寻层之锹间设愿置几赛天的瓦间歇避期，锹使之艳自然泼散热解，减捆少基桶础温赖差和誓层间智温差魔。3）降冤低混晚凝土筝入模穗温度炕。采恨用骨家料预最冷、屈冷水晒搅拌埋等，丘使入段模温什度降术低。4）采殊用低搞热高规强水枕泥，毒使水菜化热途量降禾低，皱减少烦混凝之土的穴绝热邀温升么值。5）设劣置冷有却水乏管，电降低焦混凝息土的孝内部孩温度最。6）采份用具向有自浮生体庄积膨昏胀的搁水泥药或外蹈加剂避，利及用自腊生体版积膨愁胀来图抵消投混凝宝土中歪的温棵度收宇缩变乒形。7）进浆行表趁面养已护，迷防止竭表面棉附近抵过大巴的温似差和跳水分抢散失毁引起损的干龟缩应宗变，分同时条也要丘防止启寒潮虾袭击挥。8）尽筝可能爸在低哥温季坝节施率工。9）提期高施隆工管枕理水水平和拉施工解质量至，保龙证上念述温培控措制施的期实现友。大体辩积混晶凝土阔水化炎热分首析原但理1．水仓化热潮分析阵包括帽温度端分析猎（热归分析棍）和霜温度相应力踢分析跌两部借分。2．基陡本概剖念热流寺密度：在虚单位女时间协内通悼过单考位面史积的贪热量越，是斧荷载触。热皂传导丙、对驶流和娃辐射牢都可殊以用筝热流握密度疗表示裕。绝热涝边界断（第筛二类遥边界概条件许）：将蜻混凝衰土置怨于边智界绝桃热的熟条件鼠下时颜不存扛在热大量的药损失滚，水药化热卡发出熊的热倦量全望部用闸于自腿身温刊度的悠提高铸。对流姨边界岗（第姑三类已边界众条件邮）：已灰知混暑凝土办表面帽的对司流换孩热情狱况。大体辰积混沈凝土惠水化蚂热分兆析原办理初始斥温度：初帆始温摄度是旨指浇拜筑混是凝土股时的吉水、脂水泥歇、骨鬼料的卫平均娱温度手，是抱进行嚷分析鸽的初摸始条蹄件。环境颜温度：是哪指混踏凝土咐浇筑汇后养卷护过器程中日的周挖围温刻度，摩可以袖输入辛固定犬温度则（第燃一类珍边界宾条件金），制也可吩以输乳入时突间的训合适规函数蓄形态联。固定申温度：是然热传目递分帖析的虾边界边条件膝，在合分析饿过程较中其议值保旁持不塘变。黎热传槐递分烂析时次，若缓没有弦输入竭节点子的对遵流条魄件或凯固定咳温度肤，那猛么该赴分析节将被裂视为手是在伍没有殖热传菌递的怀绝热热状态膨下进陈行分姨析。装对称稠模型照可取铃一半巨模型筝分析绪，此案时在章对称游面上费为绝伸热边补界条岭件。Mi例da周s愿Ci荷vi驴l混筒凝土乒水化垃热分渴析步碎骤1）在模型>材料疯和截幕面特总性>时间僚依存导材料(徐变/收缩)和模型>材料撑和截钥面特敏性>时间烧依存拿材料(抗压畅强度)中输看入材缺料的历时间配依存剥特性洗值，秘然后协在模型>材料粒和截嫁面特知性>时间蓄依存落材料内的连崖接中将专时间总依存贼材料导特性确与定身义的断一般殊材料律连接蛋起来潜。2）在荷载>水化礼热分涛析数斤据中输涝入水蚕化热固分析急必要胖的数营据（筐环境羞温度导函数霉、对挣流系帆数函伯数、锦定义穷及分灿配热刷源、捎定义丢对流直边界虏和施打工阶大段）补。Mi未da啄s枪Ci涌vi餐l混票凝土镇水化挎热分螺析步棒骤3）MI炮DA船S/宣Ci陷vi偷l程序恰中进驶行水浅化热播分析为时，赤要设著置“该水化穗热分总