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)/β

λ－砼导热系数：2.33w/(mk)

K－计算折减系数，K=0.666

β=1/[(δ/K1λ1)+(1/βq)]

δ－保温材料的厚度，δ＝0.88

λ1-保温材料导热系数，λ1＝0.28

βq－空气层传热系数，取23w/(m2k)

K1－传热系数的修正系数

Β＝1.42 h'＝1.09m

ξ(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/Kg

ρ－砼质量密度2400Kg/m3

e－常数 2.718

m－经验系数 取0.406

t－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/50

F－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……M10

M1～M10 考虑各种因素的修正系数

εy0－标准状态砼最终收缩值 取3.24×10-4

M1=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0.4

M5=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=1.2

γ=(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=0.85

EaAa/EbAb=2.0×105×804.2×6×6/(1000×2800×3.25×104)

=0.06

[(EaAa/EbAb)]－配筋率

M1×……×M10=1.4

εy(3)=0.134×10-4 εy(6)=0.134×10-4 εy(9)=0.134×10-4

εy(12)=0.134×10-4 εy(15)=0.134×10-4 εy(18)=0.134×10-4

εy(21)=0.134×10-4 εy(24)=0.134×10-4 εy(27)=0.134×10-4

εy(30)=0.134×10-4

4.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1.0×10-5

Ty(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3.25×104

E(3)=0.77×104 E(6)=1.36×104 E(9)=1.5×104

E(12)=2.15×104 E(15)=2.41×104 E(18)=2.61×104

E(21)=2.76×104 E(24)=2.88×104 E(27)=2.96×104

E(30)=3.03×104

6.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℃

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