大体积砼计算

第1页附件一：计算混凝土最大浇筑量时需要混凝土运输车及混凝土泵数量以混凝土浇筑量最大倒班楼为例：（1）混凝土单位时间最小浇筑量（m3/h）Q=F×H/TQ—混凝土单位时间最小浇筑量（m3/h）；F—混凝土浇筑区面积（m2），取1500m2；H—浇筑厚度（m）,取1.8m厚基础底板计算；T—下层混凝土从开始浇筑到初凝为止所允许的时间（h），取7h计算。Q=1500×1.8÷7=385.7m3/h（2）混凝土泵数量N＝Qh/Qma18×ηN――混凝土泵台数；Qh――每小时计划混凝土浇筑量（m3/h），取150m3/h；Qma18――所选泵的额定输送量（m3/h），取80m3/h；η――混凝土泵的效率系数。N＝150÷（80×0.45）＝4.2取2台地泵，2台57米汽车泵（3）Q1=Qmax×α1×η式中：Q1——每辆混凝土地泵的实际输出量（m3/h）；Qmax——每辆混凝土地泵的理论最大输出量（m3/h）；α1——配管条件系数，取0.9；η——作业效率，取0.5。将各值代入上式可得一辆混凝土地泵的实际输出量：HBT80地泵Q1=80×0.9×0.5=36（m3/h）57米汽车泵Q1=100×0.9×0.5=45（m3/h）（4）现场混凝土地泵和混凝土汽车泵共需配置的混凝土运输罐车台数，可按下式计算：混凝土地泵：N1=[Q1/(60×V)]×[(60L/S)+T]第2页式中：N1——混凝土运输车台数（台）；Q1——每台泵的实际输出量（m3/h）,取36m3/h；45m3/h；V——每台混凝土运输车的容量，取最小8m3；L——罐车往返一次行程（Km），取40Km；S——平均车速，取30Km/h；T——一个运行周期总停歇时间(min)。考虑每车现场等候时间10min，浇筑、冲洗、装料时间30min，共40min。将各值代入式中可得：N1=[36/（60×8）]×[(60×40/30)+40]=9台，取9台混凝土罐车。故同时使用2台输送泵共需配置18辆混凝土罐车。混凝土汽车泵:N1=[45/(60×8)]×[(60×40/30)+40]＝11.25台，取12台混凝土罐车。故同时使用2台57m汽车泵共需配置24辆混凝土罐车。考虑交通堵塞、车辆故障等不确定因素，为保证现场二台混凝土地泵和二台汽车泵的正常工作，共需配备不小于42辆混凝土运输车，满足该区该段底板混凝土的连续浇筑，避免因混凝土的供应不及时而造成混凝土的质量隐患，确保大体积混凝土顺利浇筑成功。第3页附件二：大体积混凝土裂缝控制的施工理论计算a)混凝土施工配合比项目规格产地(厂家)单方用量（㎏/m3）水泥P.O42.5长丰海螺C=410水饮用水——W=180砂Ⅱ区中砂霍山S=591石碎石巢湖G=1051粉煤灰Ⅰ级合肥东兴60矿渣粉合肥清雅70外加剂10.8水胶比0.33————砂率36%————b)大体积混凝土裂缝控制计算(1)最大绝热温升)1(mtchecQmTTh—混凝土最大绝热温升(℃)；mc—混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量(kg/m3)；Q—水泥28d水化热量(kJ/kg)取335kJ/kg；c—混凝土比热，取0.96kJ/kg·K；ρ—混凝土密度，取2418kg/m3；e—自然对数，取2.718；m—系数，随浇筑温度改变，取入模温度为20℃，则系数取0.406；t—混凝土龄期(d)。第4页（2）混凝中心计算温度)()(1thjtTTTT1(t)—t龄期混凝土中心计算温度(℃)；Tj—混凝土浇筑温度(℃)，取30℃；ξ(t)—t龄期降温系数。厚度(m)不同龄期（d）的将温系数ξ值369121518212.50.650.620.590.480.380.290.23根据上述公式计算所得混凝土中心计算温度：T1(3)T1(6)T1(9)T1(12)T1(15)T1(18)T1(21)2.5m42.99℃41.93℃40.87℃36.98℃33.44℃30.26℃28.14℃（3）混凝土表层（表面50～100mm处）温度3.1保温材料厚度)()(5.02max2TTKTThbqxδ—保温材料厚度(m)；λx—所选保温材料导热系数(W/m·K)；本工程选用防火草帘，导热系数0.14W/m·K；T2—混凝土表面温度(℃)；Tq—施工期大气平均温度(℃)，取10℃；λ—混凝土导热系数，取2.33W/m·K；Tmax—计算得混凝土最高温度(℃)，取43℃；Kb—传热系数修正值，取2.0；根据上述公式计算所得保温防火草帘厚度为50mm，因此在混凝土表面覆盖一层塑料布后，再覆盖一层50mm厚防火草帘即可。3.2混凝土表面传热系数qii11β—混凝土表面传热系数（W/m2·K）；δi—各保温材料厚度（m）；λi—各保温材料导热系数(W/m·K)；βq—空气层的传热系数，取23W/m2·K；第5页根据上述公式计算所得混凝土表面产热系数为2.50W/m2·K。3.3混凝土虚厚度khh′—混凝土虚厚度（m）；k—折减系数，取2/3；λ—混凝土导热系数，取2.33W/m·K。根据上述公式计算所得混凝土虚厚度为0.52m。3.4混凝土计算厚度hhH2H—混凝土计算厚度（m）；h—混凝土实际厚度（m）。根据上述公式计算所得混凝土计算厚度为2.84m。3.5混凝土表层温度2)(1)(2))((4HTThHhTTqtqtT2(t)—混凝土表面温度（℃）；Tq—施工期大气平均温度（℃），取10℃；h′—混凝土虚厚度（m）；H—混凝土计算厚度（m）；T1(t)—混凝土中心温度（℃）。根据上述公式计算所得混凝土表层温度为：T2(3)T2(6)T2(9)T2(12)T2(15)T2(18)T2(21)2.5m29.8029.1628.5226.1924.0622.1420.883.6混凝土温差龄期(d）36912151821内部温度(℃)42.9941.9340.8736.9833.4430.2628.14表面温度(℃)29.8029.1628.5226.1924.0622.1420.88大气温度(℃)10101010101010内外温差(℃)13.1912.7712.3510.799.388.127.26第6页表面与大气温差(℃)19.819.1618.5216.1914.0612.1410.88（4）混凝土内平均温度根据上述公式计算所得混凝土平均温度为：Tm3Tm6Tm9Tm12Tm15Tm18Tm212.5m36.4035.5534.7031.5628.7526.2024.51第7页附件三：自约束裂缝控制计算书一、计算原理(依据建筑施工计算手册):浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力。则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:式中σt、σc──分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2)；E(t)──混凝土的弹性模量(N/mm2)；α──混凝土的热膨胀系数(1/℃)△T1──混凝土截面中心与表面之间的温差(℃)，其中心温度按下式计算计算所得中心温度为：42.99度η──混凝土的泊松比，取0.15－0.20。由上式计算的σt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值，则不会出现表面裂缝，否则则第8页有可能出现裂缝，同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃－25℃范围内。二、计算:取E0=3.35×104N/mm2,σ=1×10-5,△T1=13.19℃,η=0.151)混凝土在3d龄期的弹性模量,由公式:计算得:E(3)=0.79×104N/mm22)混凝土的最大拉应力由式:计算得:σt=0.82N/mm23)混凝土的最大压应力由式:计算得:σc=0.41N/mm24)3d龄期的抗拉强度由式:计算得:ft(3)=1.49N/mm2结论:因内部温差引起的拉应力不大于该龄期内混凝土的抗拉强度值，所以不会出现表面裂缝。第9页附件四：混凝土浇筑前裂缝控制计算书一、计算原理(依据建筑施工计算手册):大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公式计算：式中σ──混凝土的温度(包括收缩)应力(N/mm2)；E(t)──混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2)，一般取平均值；α──混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5；△T──混凝土的最大综合温差(℃)绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时，△T值按混凝土水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温，按下式计算:计算所得，综合温差△T=22.65度T0──混凝土的浇筑入模温度(℃)；T(t)──浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃)，按下式计算：第10页计算所得，绝热温升值T(t)=35.37度Ty(t)──混凝土收缩当量温差(℃)，按下式计算：计算所得，收缩当量温差Ty(t)=-0.93度Th──混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温(℃)；S(t)──考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3-0.5；R──混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R＝1；当为可滑动垫层时，R＝0，一般土地基取0.25-0.50；ηc──混凝土的泊松比。二、计算:取S(t)=0.19，R＝1.00,α=1×10-5,η=0.15。1)混凝土3d的弹性模量由式：计算得:E(3)=0.79×1042)最大综合温差△T=22.65℃第11页3)基础混凝土最大降温收缩应力,由式：计算得:σ=0.40N/mm24)不同龄期的抗拉强度由式:计算得:ft(3)=1.49N/mm25)抗裂缝安全度:K=1.49/0.40=3.731.15计算满足抗裂条件