摘 要：大體積混凝土的水化熱是一個關(guān)鍵的問題，如能控制水化熱并采取合理的技術(shù)措施，質(zhì)量就能得到保證。本文即是從承臺大體積混凝土熱工計算出發(fā)，來找出水化熱影響溫度變化的規(guī)律。 

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土;水化熱;熱工 

　　1 大體積混凝土概述 

　　美國混凝土協(xié)會ACI從水化熱的角度定義大體積混凝土。日本建筑學會標準從混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差定義了大體積混凝土。我國行業(yè)規(guī)范《大體積混凝土施工規(guī)范》、《公路橋涵施工技術(shù)標準》也從尺寸和水化熱角度定義了大體積混凝土。角度不同，大體積混凝土定義不同。但都具有一些共同特征：結(jié)構(gòu)厚實，混凝土現(xiàn)澆量大，產(chǎn)生大量的水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形，應采取措施防止裂縫開展。 

　　2 工程概況 

　　某建筑的基礎(chǔ)為大體積混凝土，承臺長48.4m，寬30.3m，高度3.0m，面積1238 m2 ，混凝土的強度為C35。混凝土配合比如下： 

　　拌合機入機原材料溫度：水泥溫度 T c=30℃ ; 

　　砂、石、水與大氣溫度相同  T g=T w=20℃ 

　　根據(jù)進度計劃安排，基礎(chǔ)施工時間在夏季7月份，現(xiàn)場預計平均氣溫在20℃。 

　　3 大體積混凝土熱工計算 

　　3.1 混凝土絕熱溫升 

　　混凝土最大絕熱溫升： T h=m cQ/（c·ρ）=（268.5×375）/（0.97×2402.5）=43.21℃ 

　　由公式 T （t）=T h×（1-e-mt） 計算不同齡期水化熱絕熱溫升（3d、6d、9d、……24d、27d、30d）（本文只列出3d和30d齡期計算式，中間齡期同理計算，不再一一列出）： 

　　T （3）=T h×（1-e-0.41×3）=43.21×（1-0.29）=30.68℃ 

　　T （30）=T h×（1-e-0.41×30）=43.21×（1-0.000005）=43.21℃ 

　　注：式中 T h ——混凝土最大絕熱溫升（℃）; 

　　T （t） ——混凝土某齡期的水化熱絕熱溫升（℃）; 

　　t  ——混凝土的齡期（d）; 

　　m 、 m c 、 Q 、 ρ 可查表得到。 

　　3.2 混凝土中心溫度計算 

　　由 T 1（t）=T j+T （t）·ξ （t） 計算得到： 

　　T 1（3）=T j+T （3）·ξ （3）=20+30.68×0.68=40.86℃ 

　　T 1（30）=T j+T （30）·ξ （30）=20+43.21×0.19=28.21℃ 

　　注：式中 T 1（t） ——t齡期混凝土中心溫度（℃）; 

　　T j ——混凝土澆筑溫度（℃），20℃; 

　　ξ （t） ——t齡期降溫系數(shù)，查表可得。 

　　3.3 混凝土表層（表面以下50～100mm處）溫度計算 

　　由公式 T 2（t）=T q+4·h' （ H-h' ） [T 1（t）-T q]/H2 計算得到： 

　　T 2（3）=20+4×0.64×（5.28-0.64）[40.86-20]/5.22=20+9.16=29.16℃ 

　　T 2（30）=20+4×0.64×（5.28-0.64）[28.21-20]/5.22=20+3.61=23.61℃ 

　　注：式中 T  2 （t） ——混凝土表面溫度（℃）; 

　　T q ——施工期大氣平均溫度（℃），20℃; 

　　h' ——混凝土虛厚度（m）; h'=k·λ/β=23×2.33/2.45=0.64m ; 

　　k ——折減系數(shù)，取2/3; 

　　λ ——混凝土導熱系數(shù)，取2.33[W/（m·K）]; 

　　β ——混凝土表面模板及保溫層等的傳熱系數(shù)[W/（ m2 ·K）]; 

　　β=1/[∑δi/λi+1/β q]=1/（0.051/0.14+1/23）=2.45 

　　3.4 不同齡期混凝土的中心溫度與表面溫度差 

　　由公式 ΔT t=T 1（t）-T 2（t） 計算不同齡期混凝土的中心溫度與表面溫度差： 

　　ΔT 3=T 1（3）-T 2（3）=40.86-29.16=11.70℃ 

　　ΔT 30=T 1（30）-T 2（30）=28.21-23.61=4.6℃ 

　　3.5 混凝土平均溫度 

　　由公式 T m（t）=[T 1（t）+T 2（t）]/2 計算不同齡期混凝土的中心溫度與表面溫度平均值： 

　　T m（3）=[T 1（3）+T 2（3）]/2=（40.86+29.16）/2=35.01℃ 

　　T m（30）=[T 1（30）+T 2（30）]/2=（28.21+23.61）/2=25.91℃ 

　　4 結(jié)論 

　　綜上述結(jié)論：混凝土中心溫度與表面溫度差小于25℃。本工程承臺混凝土施工需采取22.2mm厚阻燃草簾覆蓋澆水養(yǎng)護、保溫措施，可保證施工質(zhì)量。 

　　參考文獻： 

　　[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.大體積混凝土施工規(guī)范（GB50496-2018）.中國建筑工業(yè)出版社，2018. 

　　[2]同濟大學材料科學與工程學院.大體積混凝土配合比設計、施工與溫度控制全套技術(shù).同濟大學出版社，2007.6. 

　　[3]中國建筑科學研究院.混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范（GB 50119-2013）.中國建筑工業(yè)出版社，2013.