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第六章。

大体积混凝土的温控。

6-1.绪言。

混凝土降温会导致的拉应变松弛，为防止开裂，对大体积混凝土采取温控措施是必要的。水泥水化热，加上从外界环境下得到额外的热量，都会使混凝土产生温升。将峰值温度限制到一个安全的水平，并使混凝土温降的拉应变小于混凝土的容许拉应变，从而有效防止混凝土开裂。

6-2.混凝土的热性能。

a. 概述。

混凝土与热量有关的一些性能被用在了重力坝的设计研究中，如导热系数，热扩散率，比热，热膨胀系数，水化热，拉伸应变能力，弹性模量等。影响混凝土热性能最重要的因素是骨料的组成成分。选择适合的骨料要基于其他一些因素，性能难以控制的骨料很少被用。

ii型水泥由于低水化热限制常被指定的水泥代替。近几年，iv型低水化热水泥已经不再被用，因为在大多数工程中热量散发能通过其他一些措施来控制，iv型已不是仅有的选择。

b. 导热系数。

材料的导热系数就是它传递热量的速率，也被定义为热通量与温度梯度之比。含水量，密度和温度会显著影响特定水泥的导热系数。用石英岩，石灰石，玄武岩等骨料组成的混凝土按英国热量单位（英）/小时/英尺/华氏度（°f）典型值分别为2.

3, 1.7, 和 1.2。

c. 热扩散率。

扩散系数是用传导的热量除以产品的比热和密度，用来描述混凝土经历温度改变难易程度的指数。混凝土的扩散率值范围从玄武岩混凝土的0.03平方英尺/小时到石英砂混凝土的0.

06平方英尺/小时。

c. 比热。

比热或比热容是指单位质量物体改变单位温度时吸收或释放的热量。各种混凝土的比热容大致是相同的，变化范围从0.22°f到0.25°f。

e. 热膨胀系数。

热胀系数可定义为物体单位长度的改变值除以在百万分之一每 ° f的温度的变化值。玄武岩和石灰岩混凝土的值变化范围从3到5百万分之一每 ° f；石英岩混凝土的值可达8百万分之一每 ° f。

f. 水化热。

水泥的水化热反应是释放热量的，并且在较长时间内可释放大量的热量。不同水泥的水化热不同，7天时可释放热量从60到95卡路里，28天时可释放热量从70到110卡路里。

g. 拉伸应变能力。

混凝土的设计是基于其最大拉应变值破裂模数通过混凝土梁的第三点荷载破裂实验测得。混凝土拉伸应变能力由弹性模量除以破裂模数的值决定的。典型值根据加载速率和类型而定，变化范围从50到200万。

h. 徐变。

混凝土在持续压力下发生的变形叫做徐变。蠕变是在单位压力下的徐变。大体积混凝土徐变的范围是1.4×10 - 6/每平方英寸磅（磅）。

i. 弹性模量。

当荷载从0.5下降到4 × 10-6磅，大体积混凝土瞬时荷载的弹性模量从1.5变化至6×10-6磅。

6-3.热量研究。

a.概述。在重力坝设计中，温度改变导致的混凝土应变不会超过其应变能力，评估这种情况的可能性是必要的。

用以控制混凝土热量和体积的改变，减少开裂的详细设计程序见混凝土实践手册，第207节。以下的混凝土参数应由实验室确定：水化热，绝热温升，导热系数，热扩散率，比热，拉伸应变能力。

热性能测试不会被实施直到综合测试确定了最可能的骨料**和胶凝材料的可用性。

b. 温度最高容许值。

为了防止混凝土表面收缩而引起的裂缝，必须对内部大体积混凝土的峰值温度进行控制。温度最高容许值是用年平均温度加上线性膨胀系数除以拉伸应变能力所得的华氏温度，常常被用防止大体积混凝结构的严重开裂。当混凝土温升较少到一定值或温度下降到能产生拉伸应变和裂缝能承受的水平时，认为混凝土百分百将不会自由收缩。

6-4.温控措施。

温控措施的基本目的是减少水化热温升，混凝土内外温差以及暴露在冷空气中混凝土表面的开裂最常用的技术是控制浇筑层厚度，浇筑层之间的时间间隔，混凝土入仓的最高温度以及混凝土表面的散热养护。二期冷却却对大结构来说，简化了工艺程序。分析决定控制温升和温降能产生不良裂缝时的安全值的最经济的措施。

”对于有限复杂性的结构，如传统的重力坝形状，其很好的设计程序见aci 207“大体积混凝土坝和其他大体积结构。”碾压混凝土的温控包括设置伸缩缝，冬季施工，混凝土配合比，增加散热等措施。收缩缝可以通过在每个浇筑层设置一系列和金属板形成永久垂直缝。

为了在低温季节提高散热速率，浇筑层厚度一般为1到2英尺。碾压混凝土施工尽可能地在低温季节进行施工，从而提高施工速率，避免造成过多的工期延误。

第九章。碾压混凝土重力坝。

9-1. 绪言。

将碾压混凝土施工技术应用重力坝建设中，通过快速施工技术，降低了工程造价。在进行碾压混凝土施工时需要特别考虑渗流控制，水平缝和横缝，面板组成成分以及附属建筑物的布局和设计。设计者应该利用碾压混凝土施工和工程评价的余地平衡降低成本和有关安全性，耐久性，适用性的技术要求。

碾压混凝土坝典型剖面如图9-1。碾压混凝土配合比及施工应按照em 1110-2-2006。

9-2. 施工技术。

采用自卸汽车或皮带传送机将混凝土拌合物从搅拌器机运到仓面。机械吊具，如起重机，缆索等放置在碾压层上的。根据其压实能力，碾压层厚度的范围从8到24英寸不等。

利用以上设备和连续浇筑的灵活性，碾压混凝土坝的施工速率大大高于常态大体积混凝土。碾压混凝土的浇筑摊铺作业位置的典型布局见图9-2。