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摘要：目前我国有很多大体积混凝土浇筑工程，在混凝土养护时需对各项参数进行计算，下面根据背景材料举例对大体积混凝土养护的主要参数进行演算。
关键词：温度；最大绝热温升；中心温度；表层温度
Abstract: At present our country a lot of large volume concrete engineering, the concrete curing should be calculated for various parameters, according to the background materials for the main parameters of the large volume of concrete curing of calculus.
Key words: maximum temperature; adiabatic temperature rise; temperature; surface temperature
中图分类号：TV544+.91文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、 背景材料
本工程位于轧板厂主厂房西侧，并处在公路和铁路中间，四周池壁离公路和铁路间距为4米左右。根据本工程的施工方案确定本工程池子混凝土浇筑分三次：第一次为+0.300m～-3.5m，第二次为-8.50m～-11.7m（-7.50m～-10.60m），第三次为-3.50m～-8.50m（-3.50m～7.50m）。混凝土标号为C35。此次混凝土浇筑第一节和第三节为重点，特别是第一节的水池中间冠梁和水池和泵房交接处的冠梁浇注。第三节水池底板厚为1.65m，长为38m，宽为21m；水泵房底板厚1.6m，长为15m，宽约22m，水池底板混凝土量为1300m3，水泵房底板混凝土量为530m3,施工时按照大体积混凝土进行施工。
1、水泥：采用32.5级矿渣水泥。此种水泥为以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，适用于要求水化热较低的大体积混凝土工程所用的水泥，并不得将不同品种或标号的水泥混合使用。
2、砂、石：砼所用的砂、石技术指标应符合《普通砼用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-79）和〈普通砼用碎石或卵石质量标准及检验方法〉（JGJ53-79）的规定。最大粒径3cm所含泥土不得呈快状或包裹石子表面，吸水率不大于1.5%，砂采用中砂。
3、水：为降低混凝土的入模温度，可在水中加碎冰，保证混凝土入模温度在25℃以下。
外加剂：
减水剂：在砼中掺入减水剂，不仅可获得减水和改善和易性的功效，更能提高水泥石的密实度，改善砼内部空隙分布，降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热。本工程采用FDN-2型缓凝减水剂。
CAS：CAS活性成分较高，可以明显改善混凝土的和易性，流动性，可泵性，提高混凝土的性能，同时CAS有微膨胀的性质，可以在一定程度上延缓大体积混凝土的裂缝的发展，达到工程的施工要求。
粉煤灰：在混凝土中掺加水泥用量10%-30%以下的粉煤灰可减少单方水泥用量50-70kg，显著的推迟和减少发热量，延缓水泥水化热的释放时间，降低温升值20%-25%，（按单位水泥用量每增减10kg，温升约升、降1℃），如掺入30%的粉煤灰，可使绝热温升降低10℃，还可提高混凝土的抗压强度和弯曲强度。
掺粉煤灰主要是用于替代部分水泥。减少水泥用量，降低水化热；改善混泥土的和易性和可泵性，提高混凝土的抗裂强度。
本工程粉煤灰采用GB1556-88标准中的II级粉煤灰。
根据所选定的原材料，进行配合比计算，参考普通防水砼配合比的技术参数，通过试配求得外加剂的最佳掺量。经过实验优化，最终的配合比如下表：
砼用料必须按质量配合比准确称量，计量允许偏差不应大于下列规定：
水泥、水、外加剂、掺合料为±1%；
砂、石为±2%。
二、砼浇筑块体的温度
1、砼的最大绝热温升
Th=mc·Q/c·ρ·(1-e-mt)
式中： Th——混凝土的最大绝热温升（℃）；
Q——水泥28d水化热，查表得32.5级矿渣水泥28天水化热Q=334kj/kg；
mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），mc=342kg；
c——混凝土比热，取0.97kj/(kg·K)；
ρ——混凝土密度，取2400（kg/m3）；
t——混凝土的龄期(d)取3、6、9、12、15、18、21；
e——为常数，取2.718；
m——系数，随浇筑温度改变，取：0.362（浇筑温度约20℃）。
则：
Th3 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×3) }=74.1℃
Th6 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×6) }=55.4℃
Th9 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×9) }=51.0℃
Th12 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×12) }=49.7℃
Th15 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×15) }=49.3℃
Th18 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×18) }=49.1℃
Th21 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×21) }=49.1℃
2、混凝土中心计算温度
T1（t）= Tj+Th·ξ(t)
式中：T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度(℃)，取25度;
ξ(t)——t龄期降温系数，查表计算得：
对1.65m混凝土板：ξ(3)= 0.514；ξ(6)=0.484；ξ(9)=0.409；
ξ(12)=0.319；ξ(15)=0.236；ξ(18)=0.171 ；ξ(21)=0.137；
T1（3）= 25+ 74.1×0.514=63.1℃
T1（6）= 25+ 55.4×0.484=51.8℃
T1（9）= 25+ 51.0×0.409=45.9℃
T1（12）= 25+ 49.7×0.319=40.9℃
T1（15）= 25+ 49.3×0.236=36.6℃
T1（18）= 25+ 49.1×0.171=33.4℃
T1（21）= 25+ 49.1×0.137=31.7℃
由上可知：混凝土内部温度在养护9天后温度约可降至40～50℃间，考虑现在日平均气温在20～25℃间，因此混凝土养护时间约需9～12天。
3、混凝土表层（表面下50～100mm处）温度
保温材料厚度：
δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
式中：δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]，查表得草袋λx=0.14；
T2——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度，取25（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)；
Tmax——計算得混凝土最高温度（℃）；
计算时可取T2-Tq=15～20℃，取平均值为20.5℃；
Tmax-T2=20～25℃，取平均值为22.5℃；
Kb——传热系数修正值，采用在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料，Kb=1.3～1.5， 由于处于地下部分，基坑不易受风的影响，故取1.3。
δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
=0.5×1.65×0.14×20.5×1.3/2.33×22.5≈0.06米
则实际采取三层草袋、两层塑料薄膜保温保湿养护，即可保证水池底板1.65m（1.6m）厚混凝土板的控裂要求。
关键词：温度；最大绝热温升；中心温度；表层温度
Abstract: At present our country a lot of large volume concrete engineering, the concrete curing should be calculated for various parameters, according to the background materials for the main parameters of the large volume of concrete curing of calculus.
Key words: maximum temperature; adiabatic temperature rise; temperature; surface temperature
中图分类号：TV544+.91文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、 背景材料
本工程位于轧板厂主厂房西侧，并处在公路和铁路中间，四周池壁离公路和铁路间距为4米左右。根据本工程的施工方案确定本工程池子混凝土浇筑分三次：第一次为+0.300m～-3.5m，第二次为-8.50m～-11.7m（-7.50m～-10.60m），第三次为-3.50m～-8.50m（-3.50m～7.50m）。混凝土标号为C35。此次混凝土浇筑第一节和第三节为重点，特别是第一节的水池中间冠梁和水池和泵房交接处的冠梁浇注。第三节水池底板厚为1.65m，长为38m，宽为21m；水泵房底板厚1.6m，长为15m，宽约22m，水池底板混凝土量为1300m3，水泵房底板混凝土量为530m3,施工时按照大体积混凝土进行施工。
1、水泥：采用32.5级矿渣水泥。此种水泥为以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，适用于要求水化热较低的大体积混凝土工程所用的水泥，并不得将不同品种或标号的水泥混合使用。
2、砂、石：砼所用的砂、石技术指标应符合《普通砼用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-79）和〈普通砼用碎石或卵石质量标准及检验方法〉（JGJ53-79）的规定。最大粒径3cm所含泥土不得呈快状或包裹石子表面，吸水率不大于1.5%，砂采用中砂。
3、水：为降低混凝土的入模温度，可在水中加碎冰，保证混凝土入模温度在25℃以下。
外加剂：
减水剂：在砼中掺入减水剂，不仅可获得减水和改善和易性的功效，更能提高水泥石的密实度，改善砼内部空隙分布，降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热。本工程采用FDN-2型缓凝减水剂。
CAS：CAS活性成分较高，可以明显改善混凝土的和易性，流动性，可泵性，提高混凝土的性能，同时CAS有微膨胀的性质，可以在一定程度上延缓大体积混凝土的裂缝的发展，达到工程的施工要求。
粉煤灰：在混凝土中掺加水泥用量10%-30%以下的粉煤灰可减少单方水泥用量50-70kg，显著的推迟和减少发热量，延缓水泥水化热的释放时间，降低温升值20%-25%，（按单位水泥用量每增减10kg，温升约升、降1℃），如掺入30%的粉煤灰，可使绝热温升降低10℃，还可提高混凝土的抗压强度和弯曲强度。
掺粉煤灰主要是用于替代部分水泥。减少水泥用量，降低水化热；改善混泥土的和易性和可泵性，提高混凝土的抗裂强度。
本工程粉煤灰采用GB1556-88标准中的II级粉煤灰。
根据所选定的原材料，进行配合比计算，参考普通防水砼配合比的技术参数，通过试配求得外加剂的最佳掺量。经过实验优化，最终的配合比如下表：
砼用料必须按质量配合比准确称量，计量允许偏差不应大于下列规定：
水泥、水、外加剂、掺合料为±1%；
砂、石为±2%。
二、砼浇筑块体的温度
1、砼的最大绝热温升
Th=mc·Q/c·ρ·(1-e-mt)
式中： Th——混凝土的最大绝热温升（℃）；
Q——水泥28d水化热，查表得32.5级矿渣水泥28天水化热Q=334kj/kg；
mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），mc=342kg；
c——混凝土比热，取0.97kj/(kg·K)；
ρ——混凝土密度，取2400（kg/m3）；
t——混凝土的龄期(d)取3、6、9、12、15、18、21；
e——为常数，取2.718；
m——系数，随浇筑温度改变，取：0.362（浇筑温度约20℃）。
则：
Th3 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×3) }=74.1℃
Th6 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×6) }=55.4℃
Th9 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×9) }=51.0℃
Th12 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×12) }=49.7℃
Th15 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×15) }=49.3℃
Th18 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×18) }=49.1℃
Th21 =342×334/{0.97×2400×（1-2.718-0.362×21) }=49.1℃
2、混凝土中心计算温度
T1（t）= Tj+Th·ξ(t)
式中：T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度(℃)，取25度;
ξ(t)——t龄期降温系数，查表计算得：
对1.65m混凝土板：ξ(3)= 0.514；ξ(6)=0.484；ξ(9)=0.409；
ξ(12)=0.319；ξ(15)=0.236；ξ(18)=0.171 ；ξ(21)=0.137；
T1（3）= 25+ 74.1×0.514=63.1℃
T1（6）= 25+ 55.4×0.484=51.8℃
T1（9）= 25+ 51.0×0.409=45.9℃
T1（12）= 25+ 49.7×0.319=40.9℃
T1（15）= 25+ 49.3×0.236=36.6℃
T1（18）= 25+ 49.1×0.171=33.4℃
T1（21）= 25+ 49.1×0.137=31.7℃
由上可知：混凝土内部温度在养护9天后温度约可降至40～50℃间，考虑现在日平均气温在20～25℃间，因此混凝土养护时间约需9～12天。
3、混凝土表层（表面下50～100mm处）温度
保温材料厚度：
δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
式中：δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]，查表得草袋λx=0.14；
T2——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期大气平均温度，取25（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)；
Tmax——計算得混凝土最高温度（℃）；
计算时可取T2-Tq=15～20℃，取平均值为20.5℃；
Tmax-T2=20～25℃，取平均值为22.5℃；
Kb——传热系数修正值，采用在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料，Kb=1.3～1.5， 由于处于地下部分，基坑不易受风的影响，故取1.3。
δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
=0.5×1.65×0.14×20.5×1.3/2.33×22.5≈0.06米
则实际采取三层草袋、两层塑料薄膜保温保湿养护，即可保证水池底板1.65m（1.6m）厚混凝土板的控裂要求。