《大体积混凝土施工标准 GB 50496-2018》

1 总 则

2 术语和符号

2.1 术 语

2.2 符 号

3 基本规定

4 原材料、配合比、制备及运输

4.1 一般规定

4.2 原材料

4.3 配合比设计

4.4 制备及运输

5 施 工

5.1 一般规定

5.2 技术准备

5.3 模板工程

5.4 混凝土浇筑

5.5 混凝土养护

5.6 特殊气候条件下的施工

5.7 现场取样

6 温度监测与控制

附录A 混凝土泵输出量和搅拌运输车数量的计算

    式中:Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m³/h);
          Qmax——每台混凝土泵的最大输出量(m³/h);
          α1——配管条件系数,可取0.8~0.9;
          η——作业效率,根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况,可取0.5~0.7。

A.0.2 当混凝土泵连续作业时,每台混凝土泵配备的混凝土搅拌运输车台数,可按下式计算:


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    式中:N——混凝土搅拌运输车台数(台);
          Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m³/h);
          V——每台混凝土搅拌运输车的容量(m³);
          S——混凝土搅拌运输车平均行车速度(km/h);
          L——混凝土搅拌运输车往返距离(km);
          Tt——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间(h)。

附录B 大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算

B.1 混凝土绝热温升

    式中:Q3——在龄期3d时的累积水化热(kJ/kg);
          Q7——在龄期7d时的累积水化热(kJ/kg);
          Q0——水泥水化热总量(kJ/kg)。

B.1.2 胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后,根据实际配合比通过试验得出。当无试验数据时,可按下式计算:


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    式中:Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);
          k——不同掺量掺合料水化热调整系数。

B.1.3 当采用粉煤灰与矿渣粉双掺时,不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算:


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    式中:k1——粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3;
          k2——矿渣粉掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3。


表B.1.3 不同掺量掺合料水化热调整系数
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注:表中掺量为掺合料占总胶凝材料用量的百分比。

B.1.4 混凝土绝热温升值可按现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T 5150中的相关规定通过试验得出。当无试验数据时,混凝土绝热温升值可按下式计算:

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    式中:T(t)——混凝土龄期为t时的绝热温升(℃);
          W——每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m³);
          C——混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)];
          ρ——混凝土的质量密度,可取2400~2500(kg/m³);
          t——混凝土龄期(d);
          m——与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。

B.1.5 单方胶凝材料对应的系数m值可按下列公式计算:


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    式中:m0——等效硅酸盐水泥对应的系数;
          W——等效硅酸盐水泥用量(kg);
          A、B——与混凝土施工入模温度相关的系数,按表B.1.5-1取内插值;当入模温度低于10℃或高于30℃时,按10℃或30℃选取;
          WC——单方其他硅酸盐水泥用量(kg);
          λ——修正系数。


表B.1.5-1 不同入模温度对m的影响值
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    当使用不同品种水泥时,可按表B.1.5-2的系数换算成等效硅酸盐水泥的用量。


表B.1.5-2 不同硅酸盐水泥的修正系数
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B.2 混凝土收缩值的当量温度

    式中:εy(t)——龄期为t时,混凝土收缩引起的相对变形值;
          ε0y——在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值,取4.0×10-4
          M1、M2、…M11——混凝土收缩变形不同条件影响修正系数,可按表B.2.1采用。

B.2.2 混凝土收缩相对变形值的当量温度可按下式计算:


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    式中:Ty(t)——龄期为t时,混凝土收缩值当量温度;
          α——混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5


表B.2.1 混凝土收缩值不同条件影响修正系数
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B.3 混凝土的弹性模量

    式中:E(t)——混凝土龄期为t时,混凝土的弹性模量(N/m㎡);
          E0——混凝土的弹性模量,可取标准养护条件下28d的弹性模量,按表B.3.1取用;
          φ——系数,取0.09;
          β——掺合料修正系数。


表B.3.1 混凝土在标准养护条件下龄期为28d时的弹性模量
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B.3.2 掺合料修正系数可按下式计算:


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    式中:β1——粉煤灰掺量对应系数,可按表B.3.2取值;
          β2——矿渣粉掺量对应系数,可按表B.3.2取值。


表B.3.2 不同掺量掺合料修正系数
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B.4 温升估算

    式中:a——混凝土热扩散率,取0.0035㎡/h;
          △Tn,k——第n层内部热源在k时段释放热量所产生的温升。a(△t/△x2)的取值不宜大于0.5。

B.4.3 混凝土内部热源在t1和t2时刻之间释放热量所产生的温升,可按下式计算。在混凝土与相应位置接触面上释放热量所产生的温升可取△T/2。


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B.5 温差计算

    式中:△T1(t)——龄期为t时,混凝土浇筑体的里表温差(℃);
          Tm(t)——龄期为t时,混凝土浇筑体内的最高温度,可通过温度场计算或实测求得(℃);
          Tb(t)——龄期为t时,混凝土浇筑体内的表层温度,可通过温度场计算或实测求得(℃)。

B.5.2 混凝土浇筑体的综合降温差可按下式计算:


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    式中:△T2(t)——龄期为t时,混凝土浇筑体在降温过程中的综合降温(℃);
          Tm(t)——龄期为t时,混凝土浇筑体内的最高温度,可通过温度场计算或实测求得(℃);
          Tbm(t)、Tdm(t)——龄期为t时,其块体上、下表层的温度(℃);
          Ty(t)——龄期为t时,混凝土收缩当量温度(℃);
          Tw(t)——混凝土浇筑体预计的稳定温度或最终稳定温度,可取计算龄期t时的日平均温度或当地年平均温度(℃)。

B.6 温度应力计算

    式中:σz(t)——龄期为t时,因混凝土浇筑体里表温差产生自约束拉应力的累计值(MPa);
          △T1i(t)——龄期为t时,在第i计算区段混凝土浇筑体里表温差的增量(℃)。
          Ei(t)——第i计算区段,龄期为t时,混凝土的弹性模量(MPa);
          α——混凝土的线膨胀系数;
          Hi(t,τ)——龄期为τ时,在第i计算区段产生的约束应力,延续至t时的松弛系数,可按表B.6.1取值。


表B.6.1 混凝土的松弛系数
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注:τ为龄期,H(t,τ)为在龄期为τ时产生的约束应力,延续至t时的松弛系数。

B.6.2 混凝土浇筑体里表温差的增量可按下式计算:

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    式中:j——为第i计算区段步长(d)。

B.6.3 在施工准备阶段,最大自约束应力可按下式计算:


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    式中:σzmax——最大自约束应力(MPa);
          △T1max——混凝土浇筑后可能出现的最大里表温差(℃);
          E(t)——与最大里表温差△T1max相对应龄期t时,混凝土的弹性模量(MPa);
          H(t,τ)——在龄期为τ时产生的约束应力,延续至t时(d)的松弛系数。

B.6.4 外约束拉应力可按下式计算:


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    式中:σx(t)——龄期为t时,因综合降温差,在外约束条件下产生的拉应力(MPa);
          △T2i(t)——龄期为t时,在第i计算区段内,混凝土浇筑体综合降温差的增量(℃)。
          μ——混凝土的泊松比,取0.15;
          Ri(t)——龄期为t时,在第i计算区段,外约束的约束系数。
          L——混凝土浇筑体的长度(mm);
          H——混凝土浇筑体的厚度,该厚度为块体实际厚度与保温层换算混凝土虚拟厚度之和(mm);
          Cx——外约束介质的水平变形刚度(N/mm³),可按表B.6.4取值。


表B.6.4 不同外约束介质的水平变形刚度取值(10-2N/mm³)
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B.7 控制温度裂缝的条件

    式中:ftk(t)——混凝土龄期为t时的抗拉强度标准值(MPa);
          ftk——混凝土抗拉强度标准值(MPa),可按表B.7.1取值;
          γ——系数,应根据所用混凝土试验确定,当无试验数据时,可取0.3。


表B.7.1 混凝土抗拉强度标准值(MPa)
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B.7.2 混凝土防裂性能可按下式进行判断:


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    式中:K——防裂安全系数,取1.15。

附录C 大体积混凝土浇筑体表面保温层厚度的计算

    式中:δ——混凝土表面的保温层厚度(m);
          λ0——混凝土的导热系数[W/(m·K)],可按表C.0.1-1取值;
          λi——保温材料的导热系数[W/(m·K)],可按表C.0.1-1取值;
          Ts——混凝土浇筑体表面温度(℃);
          Tq——混凝土达到最高温度时(浇筑后3d~5d)的大气平均温度(℃);
          Tmax——混凝土浇筑体内的最高温度(℃);
          h——混凝土结构的实际厚度(m);
          Ts—Tq——可取15℃~20℃;
          Tmax—Tb——可取20℃~25℃;
          Kb——传热系数修正值,取1.3~2.3,见表C.0.1-2。


表C.0.1-1 保温材料的导热系数λi[W/(m·K)]
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表C.0.1-2 传热系数修正值
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    注:1 Kb1值为风速不大于4m/s时;
        2 Kb2值为风速大于4m/s时。

C.0.2 多种保温材料组成的保温层总热阻,可按下式计算:


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    式中:Rs——保温层总热阻(㎡·K/W);
          δi——第i层保温材料厚度(m);
          λi——第i层保温材料的导热系数[W/(m·K)];
          βμ——固体在空气中的传热系数[W/(㎡·K)],可按表C.0.2取值。


表C.0.2 固体在空气中的传热系数
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C.0.3 混凝土表面向保温介质传热的总传热系数(不考虑保温层的热容量),可按下式计算:


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    式中:βs——总传热系数[W/(㎡·K)];
          Rs——保温层总热阻(㎡·K/W)。

C.0.4 保温层相当于混凝土的虚拟厚度,可按下式计算:


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    式中:h′——混凝土的虚拟厚度(m);
          βs——总传热系数[W/(㎡·K)]。

本标准用词说明

引用标准名录

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