大體積混凝土裂縫控制計(jì)算方法

　　1、概況

　　某電廠汽輪發(fā)電機(jī)基座底板外形尺寸44.9m× 15.7m。底板底標(biāo)高-7.0m，厚3.2m。屬大體積混凝土，強(qiáng)度等級(jí)c30

　　2、配合比

　　3、外部及養(yǎng)護(hù)條件

　　混凝土澆筑時(shí)間約在6月底，取最高氣溫35℃，最低氣溫15℃，入模溫度25℃。

　　4、混凝土澆筑前裂縫控制計(jì)算

　　分別計(jì)算3d、7d、14d、21d最大溫度收縮應(yīng)力。

　　4.1、最大絕熱溫升及各齡期溫升

　　th=(mc+k?f)q/c?ρ

　　=(323+0.25×57)×375/0.97×2400

　　=54(℃)

　　th?—混凝土最大絕熱溫升（℃）；

　　mc—混凝土中水泥用量（kg/m3）；

　　f—混凝土活性摻合料用量（kg/m3）；

　　k—摻合料折減系數(shù)。粉煤灰取0.25；

　　q—水泥28d水化熱（kj/kg），p.s42.5取375；

　　c—混凝土比熱，取0.97kj/(kg.k)

　　ρ—混凝土密度，取2400kg/m3

　　t（t）= th(1-e-mt)

　　t（3）=54×(1-e-0.384×3)=0.684×54=36.93

　　t（7）=54×(1-e-0.384×7)=0.932×54=50.328

　　t（14）=54×(1-e-0.384×14)=0.995×54=53.73

　　t（21）=54[Page]

　　4.2保溫材料厚度

　　(按混凝土內(nèi)外溫差20℃考慮)：（棉被）

　　δ=0.5h?λx(t2-tq)kb/λ(tmax- t2)

　　δ—保溫材料厚度（m）；

　　λx—所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[w/（m.k）]，棉被取值為0.06；

　　t2—混凝土表面溫度(℃)

　　tq—施工期大氣平均溫度(℃)

　　λ—混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33 w/（m.k）

　　tmax—計(jì)算得混凝土最高溫度(℃)

　　t2-tq取20℃，tmax- t2取20℃

　　δ= 0.5×3.2×0.06×1.3/2.33

　　= 0.053(m)

　　4.3混凝土各齡期彈性模量

　　e(t)=e0(1-e-0.09t)      e0=3 ×104n/mm2(c30     28d混凝土彈性模量)

　　e(3)=0.237 e0=0.711×104n/mm2

　　e(7)=0.467 e0=1.402×104n/mm2

　　e(14)=0.716 e0=2.15×104n/mm2

　　e(21)=0.849 e0=2.55×104n/mm2

　　4.4各齡期混凝土收縮變形及收縮當(dāng)量溫差

　　ε0y(t)= εy0(1-e-0.01t)m1…m10=1.98εy0(1-e-0.01t) 其中m1=1.25(礦渣水泥)；m2=1.35(水泥)；m3=1（石灰?guī)r）；m4=1.2（w/c=0.47）；m5=1.45(水泥漿量30%)；m6=0.93(養(yǎng)護(hù)14d)；m7=0.7(相對(duì)濕度80%)；m8=1.15；m9=1（機(jī)械振搗）；m10=0.9(配筋率0.35%)

　　ε0y(3)= 1.98εy0(1-e-0.03) =1.98×3.24×10-4×0.03=1.92×10-5

　　ε0y(7)= 1.98εy0(1-e-0.07) =1.98×3.24×10-4×0.068=4.36×10-5

　　ε0y(14)= 1.98εy0(1-e-0.14) =1.98×3.24×10-4×0.131=8.40×10-5

　　ε0y(21)= 1.98εy0(1-e-0.21) =1.98×3.24×10-4×0.189=12.12×10-5

　　收縮當(dāng)量溫差

　　ty(t)= εy(t)/α

　　ty(t)—t齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差(℃) α—混凝土線膨脹系數(shù)（1×10-5）

　　ty(3)=1.92℃    ty(7) =4.36℃    ty(14) =8.4℃    ty(21) =12.12℃

　　4.5混凝土最大綜合溫差絕對(duì)值

　　△t=t0+  t(t)+ ty(t)- th

　　△t—混凝土最大綜合溫差絕對(duì)值

　　t0—混凝土澆筑入模溫度，取25℃

　　th—外部環(huán)境溫度，因現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間約20d，此值取30℃

　　△t3=25+36.93×0.67+1.92-30=21.66

　　△    t7=25+50.328×0.67+4.36-30=33.07

　　△    t14=25+53.73×0.67+8.4-30=39.40

　　△    t21=25+54×0.67+12.12-30=44.30

　　4.6各齡期溫度收縮應(yīng)力

　　σ —混凝土溫度應(yīng)力

　　s（t）—考慮徐變影響的松馳系數(shù)，取0.4

　　r—混凝土外約束系數(shù)，取0.32

　　γc：混凝土泊松比，取0.15

　　σ3=0.711×104×1×10-5×21.66×0.3×0.32/0.85=0.174

　　σ7=1.402×104×1×10-5×33.07×0.3×0.32/0.85=0.524

　　σ14=2.15×104×1×10-5×39.4×0.3×0.32/0.85=0.957

　　σ21=2.55×104×1×10-5×44.4×0.3×0.32/0.85=1.28

　　安全系數(shù)k=1.5/1.28=1.17＞1.15，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。