混凝土热工计算公式

冬季施工混凝土热工计算步骤

冬季施工混凝土热工计算步骤如下：

1、混凝土拌合物的理论温度：

T0=【0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)

-c2(wsamsa+wgmg)】÷【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】

式中 T0——混凝土拌合物温度（℃）

mw、 mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量（kg）

T0、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度（℃）

wsa、wg——砂、石的含水率（%）

c1、c2——水的比热容【KJ/（KG*K）】及熔解热（kJ/kg）

当骨料温度＞0℃时， c1=4.2， c2=0；

≤0℃时， c1=2.1， c2=335。

2、混凝土拌合物的出机温度：

T1=T0-0.16（T0-T1）

式中 T1——混凝土拌合物的出机温度（℃）

T0——搅拌机棚温度（℃）

3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度：

T2=T1-(at+0.032n)（T1-Ta）

式中 T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度（℃）；

tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间；

a——温度损失系数

当搅拌车运输时， a=0.25

4、考虑模板及钢筋的吸收影响，混凝土浇筑成型时的温度：

T3=（CcT2+CfTs）/( Ccmc+Cfmf+Csms)

式中 T3——考虑模板及钢筋的影响，混凝土成型完成时的温度（℃）；

Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ/（kg*k）】；

混凝土取1 KJ/（kg*k）；

钢材取0.48 KJ/（kg*k）；

mc——每立方米混凝土的重量（kg）；

mf、mc——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；

Tf、Ts——模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度（℃）。

根据现场实际情况，C30混凝土的配比如下：

水泥：340 kg，水：180 kg，砂：719 kg，石子：1105 kg。

砂含水率：3%；石子含水率：1%。

材料温度：水泥：10℃，水：60℃，砂：0℃，石子：0℃。

搅拌楼温度：5℃

混凝土用搅拌车运输，运输自成型历时30分钟，时气温-5℃。

与每立方米混凝土接触的钢筋、钢模板的重量为450Kg，未预热。

那么，按以上各步计算如下：

1、 T0=【0.9（340×10+719×0+1105×0）+4.2×60×（180-0.03×719-0.01×1105）+2.1×0.03×719×0+2.1×0.01×1105×0-335×（0.03×719+0.01×1105）】/【4.2×180+0.9（340+719+1105）】=13.87℃

2、 T1= T0-0.16（T0- T1）=13.87-0.16×（13.78-5）=12.45℃

3、 T2= 12.45-(0.25×0.5+0.032×1)(12.45+5)=9.7℃

4、 T3= (2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=8.5℃

以上为混凝土热工计算，以下资料公供参考：

建筑热工设计计算公式及参数

(一)热阻的计算

1.单一材料层的热阻应按下式计算：

式中R——材料层的热阻，㎡·K/W；

δ——材料层的厚度，m；

λc——材料的计算导热系数，W/(m·K)，按附录三附表3.1及表注的规定采用。

2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算：

R＝R1＋R2＋……＋Rn(1.2)

式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻，㎡·K/W。

3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块，以及填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖），

其平均热阻应按下式计算：

(1.3)

式中——平均热阻，㎡·K/W；

Fo——与热流方向垂直的总传热面积，㎡；

Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积，㎡；（参见图3.1）；

Roi——各个传热面上的总热阻，㎡·K/W

Ri——表面换热阻，通常取0.11㎡·K/W；

Re——外表面换热阻，通常取0.04㎡·K/W；

φ——修正系数，按本附录附表1.1采用。

图3.1 计算图式

4.围护结构总热阻应按下式计算：

Ro＝Ri＋R＋Re(1.4)

式中Ro——围护结构总热阻，㎡·K/W；

Ri——表面换热阻，㎡·K/W；按本附录附表1.2采用；

Re——外表面换热阻，㎡·K/W，按本附录附表1.3采用；

r——围护结构热阻，㎡·K/W。

表面换热系数αi及表面换热阻Ri值附表1.2 表面特性αi[W/(㎡·K)] Ri[(㎡·K/W)]

墙、地面；表面平整的顶棚、屋盖或楼板以及带肋的顶棚h/s≤0.3 8.72 0.11

有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s＞0.3 7.56 0.13

注：表中h为肋高，ｓ为肋间净距。

5.空气间层热阻值的确定

(1)不带铝箔，单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。

(2)通风良好的空气间层热阻，可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取进气温度，表面换热系数可取11.63W/(㎡·K)。

外表面换热系数αe及外表面换热阻Re值附表1.3 外表面状况αe (W/㎡·K) Re(㎡·K/W)

与室外空气直接接触的表面 23.26 0.04

不与室外空气直接接触的表面：

阁楼楼板上表面

不采暖地下室顶棚下表面

8.14

5.82

0.12

0.17

(二)围护结构热惰性指标D值的计算

1.单一材料层的D值应按下式计算：