【正文】 氮冷卻混凝土在國外有應用實例。工程經驗表明，夏季夜間施工出機口溫度普遍比白天低2~3℃；加入片冰出機口溫度可以降低2~3℃。 澆筑溫度控制 本條給出了夏季施工時出機口溫度控制的一般措施。7 溫 控 措 施 一般規(guī)定 降低外部約束可以減小混凝土由于約束產生的拉應力，從而對大體積混凝土抗開裂有利。在有條件的情況下，宜選用溫度應力試驗機評價混凝土的開裂性能。直接評價方法則通過檢測混凝土的開裂行為(如開裂時間、開裂溫度、開裂應力等)來評價抗裂性能。因此本條規(guī)定有抗凍要求時混凝土含氣量宜控制在4%~6%。 ，引氣混凝土極限拉應變比普通混凝土大20%，硬化混凝土彈性模量較低，改善混凝土抗開裂性能。編制組承擔的某大體積混凝土溫控工程，混凝土強度等級為C50，采用P在滿足施工要求的條件下，選擇較小的坍落度和較小的砂率時，骨料中粗骨料用量相應增多，從而可以降低膠材用量和抑制混凝土收縮，有利于大體積混凝土的抗裂?！端\工程混凝土施工規(guī)范》(JTJ 26896)規(guī)定鋼筋混凝土和預應力混凝土拌和用水的pH大于5，因此本條規(guī)定水的pH值不宜小于5。 摻外加劑的水泥水化機理表明：外加劑特別是減水劑有利于水泥的充分水化，但增大了混凝土的收縮量，對于大體積混凝土抗開裂不利?；炷镣饧觿┢贩N規(guī)格眾多、性能各異，所選外加劑應分別符合《混凝土外加劑》(GB 80761997)、《混凝土膨脹劑》(JC 4762001)和《水運工程混凝土施工規(guī)范》(JTJ 26896)等國家和行業(yè)標準的規(guī)定。朱伯芳等人研究表明，用石英巖配制的混凝土的線膨脹系數較高，而用石灰?guī)r配制的混凝土線膨脹系數較低。在武鋼1700工程設備基礎大體積混凝土，在局部含泥量達6%～8%區(qū)域嚴重開裂。從大體積混凝土溫控和減少混凝土收縮開裂的角度考慮，粒化高爐礦渣粉的比表面積以不宜超過450m2/kg。Ⅲ級粉煤灰細度偏大、含碳量過高，容易造成混凝土需水量大、坍落度損失加快，不利于大體積混凝土施工；同時會影響混凝土抗?jié)B、抗裂和抗凍等耐久性能，所以，本條規(guī)定配制大體積混凝土時，應選用Ⅰ級和Ⅱ級粉煤灰。工程實踐表明，不管骨料是否存在堿活性，高含堿量會引起收縮，導致混凝土開裂。 與侵蝕性介質接觸的混凝土結構所用水泥應符合國家現行標準《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》（GB/T 504762008）的有關規(guī)定。5 原 材 料 水泥 大體積混凝土宜采用水化熱較低的水泥，也可采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥摻礦物摻合料。中國土木工程學會標準《混凝土結構耐久性設計與施工指南》(CCES 012004,2005年修訂版)也規(guī)定混凝土的最大降溫速率不宜大于2℃/d。另外，混凝土內部溫度過高，當降溫到穩(wěn)定溫度時，整個過程溫度應力過大，從而增加混凝土的開裂敏感性。國內《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ0412000)中規(guī)定應將內表溫差控制在25℃以內。中國土木工程學會標準《混凝土結構耐久性設計與施工指南》(CCES 012004,2005年修訂版)中規(guī)定夏季澆筑溫度不超過28℃，負溫下不宜低于12℃?！秹K體基礎大體積混凝土施工技術規(guī)程》（YBJ22491）中抗裂安全系數采用某一齡期的混凝土軸心抗拉強度標準值與計算溫度應力之比?！朵摻罨炷两Y構設計規(guī)范》（GB500102002）中規(guī)定現澆剪力墻結構最大分塊尺寸為30m，擋土墻和地下墻壁結構最大分塊尺寸為20m。為減小基礎的約束避免應力顯著增加，底板上連續(xù)澆筑的墻體結構的水平施工縫應設置在距墻體較高的位置，但是考慮到澆筑時水平施工縫設置太高容易造成底板混凝土翻漿，因此對于水平施工縫的設置位置有限定。另外，同一結構中的不同構件或同一構件中的不同部位，由于所處局部環(huán)境條件有異，也應予以區(qū)別對待。大體積混凝土施工應合理安排工序和進度，盡量選擇低溫季節(jié)或低溫天氣澆筑混凝土，尤其是基礎強約束區(qū)混凝土。武港院參與的某軍工碼頭工程和宜昌長江大橋錨碇工程采用60d的強度評定標準，現場監(jiān)測結果表明大體積混凝土沒有出現溫度裂縫，溫控效果良好。最大裂縫寬度限值(mm) 環(huán)境類別淡 水 環(huán) 境海 水 環(huán) 境水上區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)大氣區(qū)浪濺區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)裂縫寬度限值《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》(JTJ 2752000)中，對于海洋環(huán)境下的最大裂縫寬度限值作了規(guī)定。中交武漢港灣工程設計研究院有限公司（以下簡稱武港院）的工程經驗表明劈裂抗拉試驗易于操作，試驗結果波動較??；而軸心抗拉試驗操作復雜，試驗結果波動較大，本規(guī)程抗裂安全系數為混凝土劈裂抗拉強度與計算溫度應力之比?！北緱l參考國家現行標準《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ552000）給出大體積混凝土的定義。1042 術語和符號 對于大體積混凝土的定義，美國混凝土學會ACI207認為，大體積混凝土是“現澆混凝土結構，尺寸大到需要采取措施降低水化熱和水化熱引起的體積變化，以最大限度地減少混凝土的開裂”，該學會還認為，即應考慮水化熱引起混凝土體積變化與開裂問題。 條文中指定應按其他有關標準規(guī)范執(zhí)行時，寫法為：“應按……執(zhí)行”或“應符合……的規(guī)定或要求”。為風速和高度均大于注1情況的系數?！?；Tmax——混凝土內部最高溫度(℃)；——混凝土內表溫差控制值(℃)；Ta,min——混凝土內部達到最高溫度時的最低氣溫(℃)；——傳熱修正系數?！?]，；——混凝土導熱系數[kJ/(m混凝土澆筑溫度可按下式計算：Tp＝T0+(Ta–T0)(θ１+θ２+θ３)+Tf ()式中：Tp——混凝土澆筑溫度(℃)；T0——混凝土出機口溫度(℃)；Ta——環(huán)境溫度(℃)；Tf ——泵送混凝土時的摩擦升溫(℃)，℃~℃計算；θ1 ——混凝土裝、卸和轉運時的溫度變化系數；θ2 ——混凝土運輸時的溫度變化系數；θ3 ——混凝土澆筑時的溫度變化系數；θθθ3的數值按如下方法確定：(1)混凝土裝、卸和轉運，；(2)混凝土運輸時θ2＝Aτ，τ為運輸時間，以分鐘計，；(3)澆筑過程中θ3＝，τ為澆筑振搗時間，以分鐘計。 混凝土內部最大拉應力可按下式計算：＝ ()式中：——混凝土內部最大拉應力(MPa)；——混凝土線膨脹系數(℃1)，可取10106℃1；——混凝土的泊松比，可取1/6；E(t)——與混凝土內部達到穩(wěn)定溫度齡期t對應的混凝土彈性模量(MPa)；Kp——混凝土徐變引起的應力松弛系數；Tmax——混凝土內部最高溫度(℃)；Tw——混凝土澆筑塊體預計的穩(wěn)定溫度(℃)，可取當地年平均溫度；R——齡期t時，基礎約束系數，可按式()計算。溫升折減系數可按下列原則取值：(1)一次澆筑的大體積混凝土結構，；(2)分層澆筑時。無試驗數據時，可按式()和式()計算： ()＝ ()式中：——齡期t時的混凝土絕熱溫升(℃)；——混凝土最終絕熱溫升(℃)；W——混凝土總膠凝材料用量(kg/m3)；Q——膠凝材料水化熱總量(kJ/kg)；——混凝土密度(kg/m3)，可取2400kg/m3；c——混凝土比熱[kJ/(kg無試驗數據時，可按下式計算：Q = kQ0 ()式中：Q——膠凝材料水化熱總量(kJ/kg)；Q0——水泥水化熱總量(kJ/kg)；k——水化熱調整系數。 監(jiān)測數據應及時分析整理。；(2)測試范圍：1000~1000με；(3)絕緣電阻大于500MΩ； 測試元件的布置應滿足下列要求：(1)，在測試區(qū)內測點按平面分層布置；。8 施工期溫度控監(jiān)測 大體積混凝土施工過程中應監(jiān)測混凝土澆筑溫度、內部最高溫度、環(huán)境溫度、冷卻水溫度等參數，同時監(jiān)控內表溫差和降溫速率，并及時調整和優(yōu)化溫控措施。 低溫季節(jié)應將豎井、廊道等孔洞封堵，基礎部位大體積混凝土澆筑后宜應及時回填。保溫材料的厚度可應按附錄E計算確定。 混凝土澆筑完畢后應及時養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不宜少于14d。(6)；。；塊石與塊石間的凈距不得小于100mm或混凝土粗骨料最大粒徑的2倍；。 無筋或少筋大體積混凝土中埋放塊石時，應符合下列規(guī)定：(1)，塊石形狀應大致呈方正，最長邊與最短邊之比不應大于2。 大體積混凝土施工縫的處理應符合下列規(guī)定：(1)清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，均勻露出粗骨料；(2)在上層混凝土澆筑前，用壓力水沖洗清除混凝土表面的污物，并充分潤濕，無積水；(3)低流動度混凝土澆筑前，采用接漿措施。 上層混凝土必須在下層混凝土初凝之前澆筑完畢，不得隨意留施工縫。 通水結束后，應及時對冷卻水管進行壓漿封堵，壓漿材料應采用不低于混凝土強度等級的微膨脹砂漿或凈漿。(2)澆筑間歇期不超過7d。 冬季天施工時，宜采用料場遮蓋和拌和水加熱等措施。 應加強施工管理采取施工措施，提高混凝土勻質性和施工質量。 宜限制大體積混凝土早期強度的發(fā)展，12h抗壓強度不宜大于8MPa或24h不宜大于12MPa。 配合比設計除應按《水運工程混凝土施工規(guī)范》(JTJ268)執(zhí)行外，宜滿足下列要求：(1)；(2)在滿足施工工藝要求的條件下，選擇較小的坍落度；(3)在滿足施工工藝要求的條件下，選擇較小的砂率；(4)。 外加劑使用前應進行膠凝材料相容性檢驗，摻量通過試驗確定。 海水環(huán)境工程中嚴禁不得采用堿活性細骨料；淡水環(huán)境工程中所用細骨料，經檢驗若具有潛在堿活性時，應采用抑制堿骨料反應的相應措施。 宜選用線膨脹系數較小的碎石。 應選用潔凈、堅固、級配良好的粗骨料。 大體積混凝土應選用Ⅰ級、或Ⅱ級粉煤灰。 與侵蝕性介質接觸的混凝土結構所用水泥，應符合《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》（GB/T 50476）和《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)程》（JTJ 275）的規(guī)定。 溫度控制標準 大體積混凝土施工階段的溫度控制標準宜滿足下列要求：(1)混凝土澆筑溫度不高于30℃，不低于5℃；(2)混凝土內表溫差不大于25℃；(3)混凝土內部最高溫度不高于70℃；(4)混凝土塊體降溫速率不大于2℃/d。 大體積混凝土溫度應力分析前，宜進行膠凝材料水化熱、混凝土絕熱溫升、線膨脹系數、抗壓強度、劈裂抗拉強度、彈性模量、劈裂抗拉強度等試驗，確定其數值及發(fā)展變化規(guī)律。 大體積混凝土宜分層、分塊澆筑，合理設置施工縫。大體積混凝土結構最大裂縫寬度限值(mm) 環(huán)境類別淡 水 環(huán) 境海 水 環(huán) 境水上區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)大氣區(qū)浪濺區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)裂縫寬度限值 大體積混凝土強度評定，當不影響結構安全時，宜可采用60d或90d強度；對于預應力或需早期加載的構件應滿足設計要求。3 基 本 規(guī) 定 大體積混凝土溫度裂縫控制應考慮工程結構設計、材料選用、混凝土配制及施工的全過程，保證結構的安全、適用、耐久。 澆筑間歇期分層澆筑時，相鄰兩層混凝土澆筑的時間間隔。 開裂敏感性不同配合比混凝土在相同試驗條件下所表現的開裂趨勢。 溫控抗裂安全系數標準養(yǎng)護條件下的混凝土劈裂抗拉強度平均值與對應齡期計算溫度應力最大值之比。 水運工程附屬的工業(yè)、民用建筑的大體積混凝土溫控設計和施工，可參照本規(guī)程執(zhí)行。 本規(guī)程適用于水運工程永久性水工建筑物大體積混凝土溫控設計和施工。 絕熱溫升絕熱狀態(tài)下，膠凝材料水化放熱使混凝土溫度升高的數值。 降溫速率 處于散熱條件下，混凝土澆筑體內部溫度到達溫升峰值后，單位時間內溫度下降的幅度。 基礎強約束區(qū) (L為倍澆筑塊長邊尺寸)高度范圍內的混凝土。 準穩(wěn)定溫度混凝土建筑物在環(huán)境介質溫度變化作用下作周期性變化的溫度值。 。 大體積混凝土溫控設計應包括下列內容：(1)混凝土原材料選擇、配合比設計及其性能指標；(2)大體積混凝土溫度及溫度應力分析計算；(3)溫度控制標準；(4)溫控措施；(5)溫控監(jiān)測方案。 大體積混凝土分塊施工時，塊體平面最大尺寸不宜大于30m；相鄰塊高差不超過12m，相鄰塊澆筑時間間隔宜小于30d。 。宜采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥或中熱、低熱水泥；不宜使用早強水泥，水泥的C3A鋁酸三鈣含量不宜大于8%。 礦物摻合料 大體積混凝土宜摻加粉煤灰、粒化高爐礦渣粉等礦物摻合料，其質量應符合國家現行標準的規(guī)定。 粗骨料 粗骨料應符合現行行業(yè)標準的有關規(guī)定。 海水環(huán)境工程中嚴禁不得采用堿活性粗骨料；；淡水環(huán)境工程中所用粗骨料，經檢驗若具有潛在堿活性時，應采用抑制堿骨料反應的相應措施。 細骨料含泥量不應大于3%，其中泥塊含量不應大于1%。 摻外加劑的混凝土28d收縮率比應小于125%。6 配 合 比 設 計 大體積混凝土配合比設計應滿足設計與施工要求，并應遵循絕熱溫升低、抗裂性能良好的原則，通過優(yōu)化確定。 大體積混凝土配合比設計時宜進行開裂敏感性試驗。 施工設備和原材料應保證大體積混凝土連續(xù)澆筑的要求。 熱天夏季施工時，宜采取下列措施控制出機口溫度：(1) 利用溫度較低時段施工； 水泥使用溫度不高于60℃；(2) 水泥溫度不高于60℃；利用溫度較低時段施工；(3)骨料堆場采用遮陽、堆高或噴淋等降溫措施；(4)使用地下水、制冷水或冰水等低溫水拌和混凝土，如地下水、制冷水或冰水等；(5)有條件必要時，采用風冷骨料、液氮冷卻混凝土拌合物等降溫措施。 混凝土分層澆筑分層施工宜遵循宜符合以下原則下列要求：(