大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算(泰康人寿)
大体积混凝土水化热计算
大体积混凝土水化热计算
混凝土的水化热是指在混凝土浆体中水和水泥反应生成水化产物时所
释放出的热量。水化热是混凝土在初凝和硬化过程中产生的主要热源之一,它对混凝土的温度变化和内部应力的发展具有重要的影响。
混凝土的水化反应是一个复杂的过程,其中涉及到水泥和水之间的化
学反应、水泥水化产物的形成和生长等。一般来说,混凝土的水化反应可
以分为三个阶段:溶胶-凝胶转变阶段、凝胶形成和凝结阶段以及结构的
形成和强化阶段。
在混凝土的水化反应中,水化热的产生量与混凝土配合比、水泥的种
类和含量、温度等因素直接相关。下面以大体积混凝土的水化热计算为例
进行分析。
1.确定混凝土的配合比和水泥的种类和含量。
配合比是混凝土设计的基本要素,它决定了混凝土中水化反应发生的
程度和热能释放量的大小。混凝土配合比可以根据工程要求和试验数据进
行确定。水泥的种类和含量也对水化热产生量有直接影响,一般来说,大
体积混凝土中常使用硅酸盐水泥。
2.计算混凝土中的水化热产生量。
根据混凝土的配合比和水泥的含量,可以计算出混凝土中水化热的产
生量。水化热的计算可以采用经验公式或者直接通过实验测定得出。其中,主要的参数包括水化热生成率、水化热影响深度、混凝土总质量等。
3.分析混凝土的温度变化和内部应力的发展。
混凝土在水化过程中释放的热量会导致温度的升高,进而引起混凝土
内部的应力发展。通过数值计算或者实验分析,可以得到混凝土温度的变
化规律和内部应力的发展情况。这对混凝土的性能评价和施工安全有着重
要的意义。
4.采取措施控制混凝土的温度和内部应力。
针对混凝土水化热引起的温度和内部应力的变化,可以采取一系列的
混凝土水化热计算公式
大体积混凝土水化热计算公式1、最大绝热温升
1)Tmax=Tj+θξ+F/502)θ=m cc *Q/C*ρ
Tmax--混凝土最大绝热温升(℃)mcc--混凝土中水泥用量(kg/m3)F---掺合料用量
K---掺合料折减系数,粉煤灰0.25-0.30Q---水泥28天水化热(Kj/kg)
C---混凝土比热,取值0.97(kH/kg*K)
水泥品种水泥强度等级3d 7d 28d
硅酸盐水泥42.5314354
375
32.5250271
334矿渣水泥32.5180256334
ρ---混凝土密度,2400kg/m3e---为常数取值2.718t---混凝土的龄期(d)
m---系数,随浇筑温度改变,见下表浇筑温度()51015202530m(1/d)0.2950.3180.340.3620.3840.406
2、混凝土中心温度计算T1ω=Tj+Th*εω
T1ω---t龄期混凝土中心温度Tj---混凝土浇筑温度
εω---t龄期降温系数 ,见表浇筑厚度(m)
3
691215182110.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.50.490.460.380.290.210.150.122.50.650.620.570.480.380.290.2330.680.670.630.570.450.360.340.74
0.730.720.65
0.55
0.460.37
水泥28天水化热
水化热Q(kJ/kg)
龄期(d)
242730 0.080.050.04 0.190.160.15 0.250.210.19 0.30.250.24
大体积混凝土计算
八、大体积混凝土计算
取现场最大承台计算,长10.200m,宽4.8m,厚1.2m。混凝土为C30,采用28天后期强度配合比,用普通硅酸盐水泥325号,水泥用量mc=147kg/m3,水泥发热量Q=289kj/kg。混凝土浇筑时的入模温度To=5℃,结构物周围采用砖模板,在模板和混凝土上表面外包两层草袋保温,混凝土比热C=0.96kj/kg·k,混凝土密度ρ=2400kg/ m3。
(1)混凝土最高水化热绝热温度
Tmax=mcQ/Cρ=147×289/0.96×2400=18.44℃
(2)混凝土1d、3d、7d的水化热绝热温度:
T(1)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.727= 13.42℃
T(3)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.3852=6.61℃
T(7)= Tmax×(1-e-mt)=18.44×0.108= 1.99℃
(3)混凝土的最终绝热温升:
查表得温降系数δ可求得不同龄期的水热温升为:t=3d δ=0.57 Tmaxδ=18.44×0.57=10.51℃
t=6d δ=0.54 Tmaxδ=18.44×0.54=9.96℃
t=9d δ=0.29 Tmaxδ=18.44×0.29=5.35℃
t=12d δ=0.2 Tmaxδ=18.44×0.2=3.69℃
t=15d δ=0.14 Tmaxδ=18.44×0.14=2.58℃
t=18d δ=0.1 Tmaxδ=18.44×0.1=1.84℃
t=3d δ=0.02 Tmaxδ=18.44×0.02=0.37℃
大体积混凝土水化热及温度计算
大体积混凝土水化热及温度计算
水泥:334kg/m3;
水:190kg/m3;大气温度在30℃,水温在27℃
粗骨料:1010 kg/m3;
细骨料:731kg/m3;
粉煤灰:78kg/m3;
缓凝型减水剂:1%。
3) 混凝土温度计算
a 搅拌温度计算和浇筑温度
混凝土拌和温度计算:
T c=∑T i*W*c/∑W*c=89405.4/3426.1=26.1℃。
考虑到混凝土运输过程中受日晒等因素,入模温度比搅拌温度约高4℃。混凝土入模温度约T j =30.1℃。
b 混凝土中心最高温度
Tmax=T j+T h*ξ
T j=33.04℃(入模温度),ξ散热系数取0.70
混凝土最高绝热温升T h=W*Q/c/r=350*377/0.973/2321=50.43℃
其中350 Kg为水泥用量;377KJ/Kg为单位水泥水化热;0.973KJ/Kg.℃为水泥比热;2321Kg/m3为混凝土密度。
则Tmax=T j+T h*ξ=33.04+50.43*0.70=70.94℃。
c 混凝土内外温差
混凝土表面温度(未考虑覆盖):
T b=T q+4h’(H-h’)△T/H2。
H=h+2h’=3+2*0.07=3.14m,
h’=k*λ/β=0.666*2.33/22=0.07m
式中T bmax--混凝土表面最高温度(℃);
T q--大气的平均温度(℃);
H-一混凝土的计算厚度;
h’--混凝土的虚厚度;
h--混凝土的实际厚度;
ΔT--混凝土中心温度与外界气温之差的最大值;
λ--混凝土的导热系数,此处可取2.33W/m·K;
K--计算折减系数,根据试验资料可取0.666;
大体积砼的抗裂计算
大体积砼的抗裂计算
一、大体积砼的抗裂计算
考虑到理论计算与实际计算的差异,为确保质量,初步定分二层浇筑(分块施工难度大,工期不允许),但设计不同意,
最后决定一次浇筑。如下计算:
(一)配合比的确定
大体积砼配合比需满足低水化热值和砼强度等级C40要求。为此,做了以下几点调整:
1.经设计同意后,选用砼的60天强度值替代28天强度值,从而降低水泥用量;
2.采用高效减水剂降低砼中水的用量;
3.采用石家庄产UEA(微膨胀剂)增强砼的抗裂性能;
4.采用二级以上粉煤灰替代部分水泥来增强砼的和易性。
经过3月-6月近4个月的反复试配,大体积砼的配合比为:
单位:Kg
大同(P,0525)水泥 322 水 185 砂 745 石 1118 减水剂 6.63 UEA 40 粉煤灰 40 砼
的塌落度为18±3cm,缓凝12h。
(二)砼的抗裂计算
1.砼的将温系数
2.8米厚大体积砼底板,保温为120mm厚,两层塑料布。h'-砼虚厚度,h'=(Kλ)/β
λ-砼导热系数:2.33w/(mk)
K-计算折减系数,K=0.666
β=1/[(δ/K1λ1)+(1/βq)]
δ-保温材料的厚度,δ=0.88
λ1-保温材料导热系数,λ1=0.28
βq-空气层传热系数,取23w/(m2k)
K1-传热系数的修正系数
Β=1.42 h'=1.09m
ξ(t)-降温系数,按4米厚底板查表,取值见下表
day ξ(t) 3 0.74 6 0.73 9 0.72 12 0.65 15 0.55 18 0.46 21 0.37 24 0.30 27 0.25 30 0.24 2.砼的中心温升计算
大体积混凝土水化热等计算程序
表1:不同掺量掺合料水化热调整系数
掺量 粉煤灰(k1) 矿渣粉(k2) 0 10% 20% 30% 40%
1 0.96 0.95 0.93 0.82 1 1 0.93 0.92 0.84
表2:温升折减系数
浇筑层厚度(m) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温升折减系数δ 0.28 0.46 0.55 0.62 0.68 浇筑层厚度(m) 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 温升折减系数δ 0.80 0.85 0.90 0.95 0.99 3.0 0.7 6.0 1.0
混凝土内部最高温度计算
Tp(混凝土浇筑温度0C) 32 δ (温升折减系数)表2取值 0.8 Ta(混凝土最终绝热温升 C) 49.67341449 Tco(冷却水管降温效果值 C) 0 Tmax(混凝土内部最高温度0C) 71.73873159
0 0
混凝土不同龄期的弹性模量计算
E0(砼的弹性模量取28d的N/mm2)表3取值 28000 φ (系数,当无实验时近似取0.09) 0.09 β =β 1*β 2(砼中掺合料对弹性模量修正系数)表4取 0.98 时间t(d) 20 E(t)(混凝土龄期为t是的弹性模量N/mm2) 22904.19851
-1
混凝土基础约束系数计算
H(混凝土浇筑块厚度mm) 3500 Cx(外约束介质单位面积水平变形刚度N/mm3)取表5 1300 L(混凝土浇筑块体长度mm) 4500 R(混凝土基础约束系数) 2.212247175
大体积混凝土计算
大体积混凝土计算
大体积砼温度与裂缝控制计算书
一、大体积混凝土温度控制计算 1.1混凝土的绝热温升
ρ
c WQ T t =
)(()mt
e --1
式中:T (t )——混凝土龄期为t 时的绝热温升(℃)
W ——每m 3
混凝土的胶凝材料用量,取484kg/m 3
Q ——胶凝材料水化热总量,取:P .O32.5 377 KJ/kg C ——混凝土的比热:取0.96KJ/(kg.℃) ρ——混凝土的重力密度,取2400 kg/ m
3
m ——与水混品种浇筑强度系有关的系数,取0.4d -1
。
t ——混凝土龄期(d )
经计算:
T (3)=240096.0377484??()3
4.01?--e =5
5.34℃ T (6)=24009
6.0377484??()6
4.01?--e =72.01℃ T (9)=
240096.0377484??()9
4.01?--e
=77.03℃ T (12)=240096.0377484??()12
4.01?--e =78.54℃ T (15)=240096.0377484??()15
4.01?--e =79℃ T (18)=240096.0377484??()18
4.01?--e
=79.14℃
T (21)=240096.0377484??()21
4.01?--e =79.18℃ T (24)=240096.0377484??()24
4.01?--e =79.19℃ T (27)=240096.0377484??()27
4.01?--e =79.194℃ T (30)=240096.0377
大体积混凝土水化热计算
10.3 球磨机混凝土水化热温度计算
1、最大绝热温升
(1)Th=(mc+K·F)Q/c·ρ
(2) Th=mc·Q/c·ρ(1-e¯-mt)
式中Th----混凝土最大绝热温升(℃)
mc---混凝土中水泥用量(kg/m3)
F----混凝土活性掺合料用量(kg/m3)
K----掺合料折减系数.取0.25~0.30
Q----水泥28d水化热(kJ/kg)见下表
ρ—混凝土密度,取2400(kg/m3)
e----为常数,取2.718
t-----混凝土的龄期(d)
m----系数,随浇筑温度改变,见下表
T1(t)=Tj+ Th·ε(t)
式中T1(t)----t龄期混凝土中心温度(℃)
Tj--------混凝土浇筑温度(℃)
ε(t)----t龄期降温系数,见下表
3、球磨机基础底板第一步混凝土浇筑厚度为1.6m,温度计算如下。
已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后3-5天。所以取三天降温系数0.49计算Tmax。
混凝土的最终绝热温升计算:
Tn=mc*Q/(c*p) (1)
不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算:
Tt=Tn(1-e-mt) (2)
式中:Tt:t龄期时混凝土的绝热温升(℃);
Tn:混凝土最终绝热温升(℃);
M:随水泥品种及浇筑温度而异,取m=0.362;
T:龄期;
mf:掺和料用量;
Q:单位水泥水化热,Q=375kj/kg;
mc:单位水泥用量;(430kg/m3)
c:混凝土的比热,c=0.97kj/(kg*k);
p:混凝土的密度,p=2400kg/m3;得混凝土最终绝热温升:
代入(1)得;Tn=mc*Q/(c*p)=430*375/(0.9*2400)=69.3℃
大体积混凝土测温计算
大体积混凝土水化热温度计算公式是什么
以厚度为1m的工程底板为例。
已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后3-5天。所以取三天降温系数0.36计算Tmax。
混凝土的最终绝热温升计算:
Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50 (1)
不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算:
Tt=Tn(1-e-mt) (2)
式中:Tt:t龄期时混凝土的绝热温升(℃);
Tn:混凝土最终绝热温升(℃);
M:随水泥品种及浇筑温度而异,取m=0.318;
T:龄期;
mf:掺和料用量;
Q:单位水泥水化热,Q=375kj/kg;
mc:单位水泥用量;
c:混凝土的比热,c=0.97kj/(kg*k);
p:混凝土的密度,p=2400kg/m3;
代入(1)得混凝土最终绝热温升:
Tn=57.5℃;
代入(2)得:
T3=57.5*0.615=35.4℃;
T4=57.5*0.72=41.4℃;
T5=57.5*0.796=45.77℃;
T7=57.5*0.892=51.3℃;
底板按1m厚度计算:
Tmax=Tj+Tt*δ
Tmax:混凝土内部最高温度(℃);
Tj:混凝土浇筑温度,根据天气条件下底板混凝土施工实测平均结果,假定为10℃;
Tt:t龄期时的绝热温升;
δ:降温系数,取0.36;
按照混凝土最终绝热温升57.5℃代入:
Tmax=10+57.5*0.36=30.7℃
4、实测混凝土表面温度Tb
混凝土的内部最高温度为30.7℃,根据现场实测表面温度Tb,计算内外温差,当温差超过25℃时,需进行表面覆盖保温材料,以提高混凝土的表面温度,降低内外温差。
大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算
大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算
一、大体积混凝土水化热计算:
1、水化热的产生原因:混凝土的水泥水化过程是一个放热反应,水
化反应导致的水化热主要是由于水化反应中水化产物的结晶和水化反应放
出的水化热所引起的。
2、水化热计算方法:水化热计算方法主要包括实测法和计算法两种。
(1)实测法:通过对实测数据的收集和分析,计算出混凝土的水化
热释放量。实测法的优点是直接、准确,可以考虑到混凝土组成、水胶比、水化速率等因素的影响,但是需要投入较多的时间和资源。
(2)计算法:通过数学模型以及相应的参数,进行计算得出混凝土
的水化热释放量。计算法的优点是快捷、简便,但是由于模型参数的选择
可能存在一定的误差。
二、混凝土抗裂验算:
混凝土在干燥或温度变化时容易发生变形和裂缝,因此需要进行抗裂
验算,以确保混凝土结构的安全和可靠。
1、裂缝的产生原因:混凝土结构中的裂缝主要有干缩裂缝和温度裂
缝两种。
(1)干缩裂缝:由于混凝土在硬化过程中含有的水分蒸发会引起收缩,从而产生干缩裂缝。干缩裂缝的产生与混凝土的材料性能、环境条件
等因素有关。
(2)温度裂缝:由于混凝土的体积膨胀系数与环境温度变化有关,
当混凝土结构受热膨胀或受冷缩小时,就会产生温度裂缝。
2、抗裂验算方法:混凝土抗裂验算通常采用两种方法,分别是应力
限值法和变形控制法。
(1)应力限值法:根据混凝土结构的应力状态来判断是否会产生裂缝。通过计算混凝土的受力状态、所受荷载及其变化等参数,然后与设计
的裂缝承受能力进行比较,判断是否满足裂缝控制要求。
(2)变形控制法:通过控制混凝土的变形,来控制混凝土的裂缝产生。根据混凝土结构的变形性能来确定裂缝的控制要求,通常采用限制最
大体积混凝土热工计算表 实测可用
Th= m c Q/C ρ(1-е-mt
)
式中:
Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3 混凝土的水泥用量,取
3
;Q——每千克水泥28d 水化热,取
C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ
——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取
2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Th
ξ(t)
式中:
T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值
T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第
9
d左右内部温度最高,则验算第9
d砼温差
2、混凝土养护计算
1、绝热温升计算计算结果如下表
ξ
(t)——t 龄期降温系数,取值如下表
大体积混凝土热工计算
计算结果如下表:
混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度
δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:
δ——保温材料厚度(m);
λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取
λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]
T 2——混凝土表面温度:39.6(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:30
(℃)
T 2-T q —-9.6
(℃)
T max -T 2—
大体积混凝土水化热计算
大体积混凝土水化热计算
大体积混凝土水化热计算
一、背景介绍
大体积混凝土指的是单体体积大于50m³的混凝土结构,其水化热问题具有重要意义。水化热是指混凝土在凝固过程中由水泌热所导致的温度升高。在大体积混凝土结构中,由于体积较大且散热不及小体积混凝土,水化热可能引起温度升高,从而影响混凝土的工程性能和耐久性。
二、水化热计算方法
1. 水化热计算的基本原理
水化热计算是通过考虑混凝土材料特性、环境温度、外部散热条件等参数,以数值模拟的方式计算混凝土结构在水化过程中产生的温度变化。常用的水化热计算方法包括数学模型法、试验法和数值模拟法。
2. 数学模型法
数学模型法是通过建立包括质量守恒、能量守恒和动量守恒等方程的数学模型,来描述混凝土在水化过程中的温度变化。数学模型法的关键是建立准确的初始和边界条件,以及选择合适的数值方法进行计算。
3. 试验法
试验法是通过对冷却试件的实测温度等数据进行统计分析,以得出混凝土水化热的温度变化规律。试验法需要进行大量的试验工作,对试验条件和试件尺寸等要求较高。
4. 数值模拟法
数值模拟法是利用计算机软件模拟混凝土水化热过程的温度变化。数值模拟法可以通过建立有限元模型,考虑混凝土材料的温度传导和水化反应等因素,进行快速有效的水化热计算。
三、水化热计算的影响因素
1. 混凝土材料特性
混凝土的水胶比、水泥品种、水化热产热率等材料特性会影响水化热计算结果。不同材料的特性不同,水化热的温升程度也会有所差异。
2. 环境温度
环境温度是指混凝土结构所处的周围温度。不同环境温度对混凝土的水化热影响不同,较高的环境温度会加速水化反应,导致更高的温度升高。
大体积混凝土热工计算
Th= m c Q/C ρ(1-е-mt
)
式中:
Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3 混凝土的水泥用量,取
3
;Q——每千克水泥28d 水化热,取
C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ
——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取
2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Th
ξ(t)
式中:
T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值
T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第
6
d左右内部温度最高,则验算第6
d砼温差
2、混凝土养护计算
1、绝热温升计算计算结果如下表
ξ
(t)——t 龄期降温系数,取值如下表
大体积混凝土热工计算
计算结果如下表:
混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度
δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:
δ——保温材料厚度(m);
λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取
λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]
T 2——混凝土表面温度:23.9(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:25
(℃)
T 2-T q —--1.1
(℃)
T max -T 2—
大体积混凝土抗裂计算
2.1、底板大体积混凝土温度裂缝控制计算:
以3#楼为例,基础底板长45.2m,宽21.6m,最厚筏板厚2.4m, 采用C35P8,地基土为砂软石层。
施工采用42.5级硅酸盐水泥,水泥用量控制在490Kg/m3。
(1)混凝土的最大绝热温升
最大绝热温升
Th= mcQ/c p (1-e-mt)
=490 X 375/0.97 X 2400(1-e-mt)
二183750/2328X (1-2.718-0.34X3)
=78.93X(1-2.718 -0.34X3)
=50.47℃
式中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), mc=300;Q——水泥28d水化热(kJ/kg),查表Q=375;
不同品种、强度等级水泥的水化热表
水泥品种水泥强度等殖
3d 水化热Q (kJ/kg)
7d28d
硅酸盐水泥
42.5314354375
32.5250271334
胡渣水泥32.5180256334 c——混凝土比热、取 0.97[kJ/(kg-K)];
p ——混凝土密度、取2400 (kg/m3);
e——为常数,取2.718;
混凝土的龄期(d),取t = 3d;
系数、随浇筑温度而改变。查表浇筑温度15℃, m = 0.34
故t=3天最大绝热温升值Th=123.33℃
(2)混凝土中心计算温度
T1(t)=Tj+T忧(t)
=15+50.47X0.65
=47.8℃
式中T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度(℃),因3d为混凝土浇
筑后的最大温升,故取龄期为3d。;
Tj -混凝土浇筑温度(℃), Tj=15℃ (取浇筑当日平均气温);
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大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算
工程名称:泰康人寿工程
施工单位:中建一局集团建设发展有限公司
砼供应单位:北京铁建永泰新型建材有限公司
混凝土水化热计算
1 热工计算
1.1混凝土入模温度控制计算
(1)混凝土拌合温度宜按下列公式计算:
T0=[0.92(m ce T ce+m s T s+m sa T sa+m g T g)+4.2T w(m w-ωsa m sa-ωg m g)+C w(ωsa m sa T sa+ωg m g T g)-C i(ωsa m sa+ωg m g)]
÷[4.2m w+0.92(m ce+m sa+m s+m g)]…………(1.1)式中T0 —混凝土拌合物温度(℃);
m w---水用量(Kg);
m ce---水泥用量(Kg);
m s---掺合料用量(Kg);
m sa---砂子用量(Kg);
m g---石子用量(Kg);
T w---水的温度(℃);
T ce---水泥的温度(℃);
T s---掺合料的温度(℃);
T sa---砂子的温度(℃);
T g---石子的温度(℃);
ωsa---砂子的含水率(%);
ωg---石子的含水率(%);
C w---水的比热容(Kj/Kg.K);
C i---冰的溶解热(Kj/Kg);
当骨料温度大于0℃时, C w=4.2, C i =0;
当骨料温度小于或等于0℃时,C w=2.1, C i=335。
(2)C40P6混凝土配比如下:
根据我搅拌站的设备及生产、材料情况,取T w =16℃,T ce=40℃,T s=35℃,ωsa=5.0%,ωg=0%,
T sa=10℃,T g=10℃,C1=4.2,C i =0
则T0=[0.92(280×40+175×35+723×10+1041×10)+4.2×16(165-
5.0%×723-0%×1041)+4.2(5.0%×723×10+0%×1041×0)-0
(ωsa m sa+ωg m g)]÷[4.2×165+0.92(280+175+723+1041)]=[0.92*(11200+6125+7230+10410)+67.2*(165-36.2-0)+4.2*(361.5+0)-0]/[693+
0.92*2219]
=[0.92*34965+67.2*128.8+4.2*361.5]/2734
=[32167.8+8655.4+1518.3]/2730=42341.5/2734=15.5℃
(3)混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算:
T1=T0-0.16(T0-T i)
式中T1—混凝土拌合物出机温度(℃);
T i—搅拌机棚内温度(℃)。
取T i =16℃,代入式1.2得
T1=15.5-0.16(15.5-16)
=15.4℃
(4)混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算:
T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-T a)(1.3)
式中T2—混凝土拌合物运输到浇筑时的温度(℃);
t1—混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h);
n—混凝土拌合物运转次数;
T a—混凝土拌合物运输时环境温度(℃);
α—温度损失系数(h-1)
当用混凝土搅拌车输送时,α=0.25;
取t1=0.3h,n=1,α=0.25 ,T a =15℃,代入式1.3得:
T2=15.4-(0.25×0.3+0.032×1)×(15.4-15)
=15.4-0.107*(-0.4)≈15.4℃
1.2混凝土温差控制计算 (1)有关数据:
据该大体积混凝土要求选取计算模型为:砼入模温度15.4℃,大气平均温度15℃,底板最大厚度1.0m ,其它有关数据依据相应的数通过查表。
(2)混凝土水化热绝热温升
)1(mt h e c Q
W T --⋅⋅=
ρ
式中:W ——混凝土中胶凝材料用量(kg/m 3);
Q ——胶凝材料水化热总量(kJ/kg )
,42.5#普通水泥取375kJ/kg ; c ——混凝土比热,一般为0.92~1.00,取0.97 kJ/kg ·K ;
ρ——混凝土的质量密度,取2400kg/m 3;
m ——随水泥品种、浇筑温度改变的系数,取0.35d -1; t ——龄期(d )。
Q =k Q 0=(k 1+k 2-1)Q 0
Q 0——水泥水化热(kJ/kg )
,42.5#普通水泥取375kJ/kg ; k 1、k 2——掺合料水化热调整系数,查表分别取:0.95、0.93 计算得:
(3)混凝土不同龄期温升:
ξ⋅=h t T T
式中:t T ——砼不同龄期的绝热温升;
ξ—不同龄期水化热温升与砼厚度有关值,如下表所示。
(3)混凝土内部实际最高温度计算:
t j T T T +=max
式中:max T ——不同龄期砼中心最高温度(℃); 计算得:
(4)混凝土表面温度计算
)(//
2)()(4t q t b T h H h H
T T ∆-+
= 式中:)(t b T ——龄期t 时,混凝土的表面温度(℃);
q T ——大气的平均温度(℃);
H ——混凝土的计算厚度(m),/2h h H +=; h ——混凝土的实际厚度(m);
/h ——混凝土的虚厚度(m )
,βλ//⋅=k h λ——混凝土的导热系数,取2.33W/m ·K ;
k ——计算折减系数,可取2/3;
β——模板及保温层的传热系数(W/m ·K );
∑+=
q
i i β
λδβ1
1
i δ——保温材料的厚度(m );无需覆盖养护,厚度为0m
i λ——保温材料的导热系数,阻燃草帘的导热系数为0.14W/m ·K ; q β——空气层传热系数,取23W/m ·K 。 无草帘被覆盖养护,大气平均温度为15℃。
2323
1
011
1
=+
=
+=
∑q
i i β
λδβ(W/m ·K 。
) )(067.023
33
.232//m k h =⨯=
⋅=βλ