大体积混凝土热工计算1
大体积混凝土热工计算
大体积混凝土热工计算本工程底板混凝土厚度为1.9m，面积580m2，混凝土浇筑量达1200m3，属大体积混凝土。
为控制混凝土内外温差和混凝土表面温度与大气温度之差在25℃之内，防止混凝土产生温度裂缝，事先对大体积混凝土进行计算。
一、相关数据混凝土的浇筑温度Ｔj＝25℃底板施工期间平均气温Tq＝20℃混凝土中水泥投量W＝425Kg混凝土中粉煤灰投量W＝75Kg混凝土用草垫子覆盖δ＝6cm二、大体积砼温度计算公式1、最大绝热温升（１）Ｔh ＝(mc+k·f)Q/C·ρ＝(425+73×0.25)××2400）℃２砼中心温度计算T1(t) ＝Tj+Th·ζ(t)＝25℃℃×℃３、砼表面温度（１）保护材料温度δ·λx(T2-Tq)kb/λ（Ｔmax-T2）××[0.14 ×20]×1.3/[2.33 ×25]＝0.06m ＝6cm（２）保温层导热系数β（３）砼虚厚度h’＝k·λ/β＝（2/3）×（４）砼计算厚度Ｈ＝h+2 h’×2（５）砼表层温度Ｔ2(t)＝Tq+4h’(H- h’)[T1(t)- Tq]/H2T2(t)＝20℃+4·×2℃4、砼平均温度℃℃。
未超过25℃℃，超过了25℃。
为了防止砼表面温度下降过快，温度应力将砼拉裂，采取在草垫子上铺一层塑料布和一层彩条布的办法与大气隔绝。
经验算此措施能将砼表面温度与大气温度之间的温度梯度控制在25℃以内。
(新)混凝土热工计算
混凝土热工计算：依据《建筑施工手册》（第四版）、《大体积混凝土施工规范》（GB_50496-2009）进行取值计算。
砼强度为：C40 砼抗渗等级为：P6砼供应商提供砼配合比为：水：水泥：粉煤灰：外加剂：矿粉：卵石：中砂155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727一、温度控制计算1、最大绝热温升计算T MAX= W·Q/c·ρ=(m c+K1FA+K2SL+UEA)Q/Cρ式中：T MAX——混凝土的最大绝热温升；W——每m3混凝土的凝胶材料用量；m c——每m3混凝土的水泥用量，取205Kg/m3；FA——每m3混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3；SL——每m3混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3；UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量，取10.63Kg/m3；K1——粉煤灰折减系数，取0.3；K2——矿粉折减系数，取0.5；Q——每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg；C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；T MAX=（205+0.3×110+0.5×110+10.63）×375/0.97×2400T MAX=303.63×375/0.97×2400=48.91（℃）2、各期龄时绝热温升计算Th（t）=W·Q/c·ρ（1-e-mt）= T MAX（1-e-mt）；Th——混凝土的t期龄时绝热温升（℃）；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。
根据商砼厂家提供浇注温度为20℃，m值取0.362Th（t）=48.91（1-e-mt）计算结果如下表：3、砼内部中心温度计算T1（t）=T j+Thξ（t）式中：T1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是该计算期龄混凝土温度最高值；T j——混凝土浇筑温度，根据商砼厂家提供浇注温度为20℃；ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表T1（t）=T j+Thξ（t）=20+ Thξ（t）计算结果如下表：由上表显示，砼中心温度最高值出现在第三天。
大体积混凝土热工计算
大体积混凝土热工计算在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
由于其体积大、水泥用量多，在硬化过程中会释放出大量的水化热，导致混凝土内部温度升高。
如果不加以控制，这种温度变化可能会引起混凝土开裂，从而影响结构的安全性和耐久性。
因此，进行大体积混凝土的热工计算是非常重要的，它可以帮助我们预测混凝土内部的温度变化，从而采取有效的温控措施。
大体积混凝土热工计算的基本原理是基于热传导理论。
混凝土在硬化过程中，水泥的水化反应会释放出热量，这些热量会使混凝土内部温度升高。
同时，混凝土又会通过表面向外界散热，从而导致温度逐渐降低。
热工计算的目的就是要确定混凝土内部温度的变化规律，以及最大温升和内外温差等关键参数。
在进行热工计算之前，我们需要先确定一些基本参数。
首先是混凝土的配合比，包括水泥品种、用量、水灰比、骨料种类和用量等。
这些参数会直接影响混凝土的水化热和热性能。
其次是混凝土的浇筑温度，它取决于原材料的温度、运输和浇筑过程中的环境温度等。
此外，还需要考虑混凝土的结构尺寸、边界条件（如模板的保温性能、地基的传热性能等）以及施工期间的环境温度等因素。
混凝土的水化热是热工计算中的一个重要参数。
不同品种的水泥水化热不同，一般可以通过实验测定或者参考相关的手册获取。
水泥的水化热随着时间的推移而逐渐释放，通常可以用水化热曲线来表示。
在计算中，我们需要根据水泥的品种和用量，以及混凝土的龄期，来确定水化热的释放量。
混凝土的热传导性能也是热工计算的关键因素之一。
混凝土的导热系数取决于其组成材料的导热系数和配合比。
一般来说，骨料的导热系数比水泥浆体大，因此骨料含量高的混凝土导热性能较好。
此外，混凝土的比热容和热膨胀系数也会对温度变化产生影响。
下面我们来介绍一下大体积混凝土热工计算的具体方法。
一种常用的方法是有限元法，它可以通过建立混凝土结构的三维模型，模拟混凝土内部的温度场分布。
但这种方法计算复杂，需要专业的软件和较高的计算能力。
大体积混凝土自动计算书-excel版
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 +Thξ（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6d左右内部温度最高，则验算第6d砼温差2、混凝土养护计算混凝土表层（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。
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1、绝热温升计算计算结果如下表：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—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=-0.32cm故可采用一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]=48.83③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.0318④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 1.66m ⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。
大体积混凝土热工计算
大体积混凝土热工计算确定施工配合比：(按图纸设计要求每立方混凝土掺入丹强丝0.9千克，不纳入大体积混凝土的热工计算内)为避免或减少大体积混凝土浇筑产生温度应力裂缝，应对施工阶段浇筑实体的温度应力进行计算，确保混凝土内外温差小于25℃，保证混凝土质量。
注：假设大气温度为30℃，砂含水率为6%，碎石含水率为0%。
1、混凝土拌合物温度为：To=74945.88/2654.31=28.23℃2、出机温度T1=28.23-0.16*(28.23-32)=28.83℃注：搅拌楼温度与大气温度略高，取32℃Tj=28.83-(0.25*0.67+0.032*3)(28.83-30)=29.14℃注：混凝土从运输到浇筑时的时间取40min，约0.67h，混凝土装卸温度损失系数为0.032，从出机到浇筑共装卸3次。
4、混凝土的绝热温升TtTt=[258+（49+79）*0.25］*334/(0.96*2414)=41.80℃水泥用量取258kg，混凝土比热取0.96KJ/kg·℃，混凝土密实度为2414kg/m3。
5、混凝土底板厚2m，估计3天时水化热温度较高，现计算3天的绝热温升。
混凝土内部最高温度T1：T1=Tj+Tt*§(降温系数：查有关资料混凝土厚度为2m时取0.57) =29.14+41.8*0.57=53.0℃6、混凝土的表面温度Tb（指混凝土表面下50-100mm处温度），建议用一层塑料薄膜（厚度0.0005m），两层草包(厚度0.05m)覆盖养护。
导热系数β(1)β=1/(0.0005/0.035+0.05/0.14+1/23)=2.44W/m2·K(2)h´=（2/3*2.3）/2.44=0.65m（混凝土的虚厚度）(3)H=2+2*0.65=3.3m（混凝土的计算厚度）计算混凝土虚厚度为0.65m，计算厚度为3.3mTb=30+4*0.65(3.3-0.65)*(53.0-30)/(3.3*3.3)=44.55℃内部最高温度与混凝土的表面温度之差为53.0-44.55=8.45℃<25℃混凝土表面温度与大气温差为44.55-30=14.55℃<25℃。
大体积砼热工计算及养护方案
混 凝 土结 构 实 体最 小 几何 尺 寸 不小 于 １ ｍ， 体积大于ｌ Ｏ ０ ０ ｎ ｆ ， 或 预 计 会 因 混 凝 土 中水泥 水 化热 引起 的温度 和 收缩 而 导致 有 害裂 缝 产 生 的混凝 土 工 程 ， 都 称 之 为大体 积 混凝 土 。这 就提 出了大 体 积混 凝 土开 裂 的 问题 ， 开裂 问题 是 在工 程 建设 中带有 一 定 普遍 性 的 技术 问题 ， 裂 缝 一旦 形 成 ， 特 别 是基 础 贯 穿
２ ９ ． ５ － ２ ３ ＝ ６ ． ５ ＜ ２ ５ ＂ （ ２
Ｑ 一 水 泥水 化热 ３ １ ０ ｋ Ｊ ／ ｋ ｇ （ 商砼 站 提供 ） 粉煤 灰 与矿 粉双 掺 时 ， ｋ 值 按 照下 式计 算 ：
ｋ ＝ｋ ｌ ＋ｋ ２ — １
承台内外温差不能满足要求 ， 为确保承台砼满足防裂要求 ， 内部混凝土 温度还需要采取措施。设计方案： 增加毛毡厚度 ， 再增加一层进行保温。 计 算方 法 同上 。
混凝 土 表面 温度 为 ：
Ｔ ￣＝ ２ ５ ＋ （ ４ ／ ３ ． ３ ４ ） Ｘ ０ ． １ ２×（ ３ ． ３ ４ — ０ ． １ ２ ） Ｘ ３ ２ ． ５ ＝ ２ ９ ． ５ ℃
４ 、 温度 差计 算 混凝 土 内部 温度 与 表面 温度 之 差 ：
１ ． 衄一 Ｔ ＝ ５ ５ ． ５ － ２ ９ ． ５ ＝ ２ ６ ＞ ２ ５ ℃
裂缝出现在重要的结构部位 ， 危害极大， 它会降低结构的耐久性 ， 削弱构件的 承载力 ， 同时会可能危害到建筑物的安全使用 。如何采取有效措施防止大体 积混凝土的开裂 ， 减小混凝土内外温差， 是一个值得关注的问题。
大体积混凝土热工计算及温度场有限元仿真分析
T = 0
0.92 (m T +mT T +mT ) +4.2 Tw(m ) −c1(ωsam +m −ωsam −ωgmg ) +cw(ωsamsaTsa +ωgmT +ωgmg ) ce ce s s sa sa g g w sa g g sa 4.2 mw +0.92 (m +m +m +mg ) ce s sa
λ β
当 1m 厚底板采用 1 层 3cm 阻燃草帘保温时，在 3d 龄期，代入数据可得：
β =
λ——混凝土的导热系数，取 2.33W/m·K； K——计算Байду номын сангаас减系数，可取 2/3； β——保温层的传热系数（W/m·K）；
β= 1 δi 1 ∑ λi + βq
∑
h/ = K λ = 2 × 2.33 = 0.4m β 3 3.88
水化热与温差计算（℃） 入模温度 8 8 最高温度 32.6 26.2 表面温度 16.8 12.9 内外温差 15.8 13.3
Tb (t ) = Tq +
4 / h ( H − h/ )∆T(t ) 2 H 4 = −5 + × 0.733× (4.166 − 0.733) × 37.6 = 16.8o C 2 4.166
b
——泵管外保温材料导热系数[W/(m•K)]，草帘被取为 0.14 W/(m•K)；
ωsa—砂子的含水率（%）；ωg—石子的含水率（%）；
cw—水的比热容（kJ/kg·K）； c1—冰的溶解热（kJ/kg）。 当骨料温度大于 0℃时，cw=4.2，c1=0；
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db——泵管外保温层厚度（m），计算时取为 3cm； Dl——混凝土泵管内径（m），计算时取为 122mm； Dw——混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m），计算时取为 155mm； ω——透风系数，计算时取 1.35；
大体积热工计算
Q 0=391KJ/Kg根据公式Q 0=k 2— 矿渣粉掺量对应的水化热调整系数 （参照表2） k —不同掺量掺合料水化热调整系数 （表2）47/Q 7-3/Q 3将数据带入上面公式：4.1.2、当现场采用粉煤灰与矿渣粉双掺时，不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算:k=k 1+k 2-1式中：k 1— 粉煤灰掺量对应的水化热调整系数 （参照表2） 根据建筑施工手册取得不同品种、不同等级水泥水化热 （表1）t —龄期（d ） 水泥的水化热为 4.1.1、水泥的水化热计算：水泥的水化热，按下列公式计算：47/Q 7-3/Q 3式中： Q 0—水泥水化热总量 （KJ/Kg)Q t —龄期t时的累积水化热（KJ/Kg) （参照表1）Q 0=四、大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算： 4.1、混凝土的绝热温升 根据以上原则，强度等级C40P8(60R)配合比如下：k =0.86Q =337KJ/Kg3天时T (3)=37.2℃9天时T (9)=58.9℃15天时T (15)=62.6℃21天时T (21)=63.2℃27天时T (27)=63.3℃混凝土浇筑将数据带入公式：混凝土浇筑将数据带入公式： 混凝土浇筑将数据带入公式： 混凝土浇筑将数据带入公式： 根据公式 T （t）=WQ/Cρ(1－e -mt )混凝土浇筑将数据带入公式： e —常数公式中的参考数值 表3式中：T （t）—龄期为t时，混凝土绝热温升值（℃） W—每立方米混凝土的胶凝材料用量 （KJ/Kg) с—混凝土比热容，可取（0.92～1.0）KJ/（Kg.℃）ρ—混凝土的质量密度，可取（2400～2500） ㎏/m 3m —与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，可取(0.3～0.5）d -1 t —龄期（d） k —不同掺量掺合料水化热调整系数根据公式 Q=kQ 0将数据带入上面公式： 4.1.4、混凝土绝热温升值计算：混凝土绝热温升值，按下列公式计算： T （t）=WQ/（Cρ）(1－e -mt )根据公式 k=k 1+k 2-1将数据带入上面公式：4.1.3、胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过试验得出。
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 +Thξ（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9d左右内部温度最高，则验算第9d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—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=4.46cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.76③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.5628④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 3.63m⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。
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 +Thξ（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6d左右内部温度最高，则验算第6d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—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=-0.32cm故可采用一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]=48.83③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.0318④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 1.66m⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。
关于大体积混凝土的热工计算
关于大体积混凝土的热工计算，有几点疑惑：1、混凝土内外温差产生的最大拉应力：混凝土表面拉应力与混凝土标号及内外温差成正比这很好理解，可混凝土的泊松比值如何确定，其取值的高低是否也与混凝土标高有关？大家是否都是凭经验来取？2、混凝土的水化热绝对温升值的计算：考虑到配合比在混凝土浇灌之前即已确定，故水泥用量为定值，Q（每千克水泥的水化热量）视水泥品种也可确定，可混凝土的密度是充满不定性因素的，且考虑不同的养护时间，计算得出的绝对升温值相差很大，我做过计算，C35砼，考虑5天养护，混凝土密度取2400，每方混凝土放水泥取325，水泥品种为P.O42.5R，经验系数取0.3，得出最高温升值为50.5℃；再考虑提高水泥用量，每方取348Kg，Q取303，c取0.96，混凝土质量密度仍取2400，5天养护时间，得出结果为35.6℃，由此可见，混凝土的水化热绝对温升值的结果与水泥水化热单量有很大关系。
对于第二种情况，我将混凝土质量密度换成2450，其他条件不变，得出结果为34.8℃，那是不是由此可见混凝土水化热与混凝土的振捣密实度没有多大的关系？那再考虑养护时间长短呢？比如时间取7d，或30d？3、考虑控制温差为25℃，混凝土的泊松比为0.175，取时间5d，可得出C35混凝土表面最大拉应力为2.3MPa，而C35砼的标准抗拉强度为2.2MPa，如此说来25℃的温差控制会必然导致混凝土被拉裂？现实当然不是如此，可原因何在？4、考虑徐变影响的松弛系数对混凝土收缩应力的影响到底有多大？5、参考某书籍，讲1℃的内外温差在3～7d龄期内混凝土表面产生约0.025MPa的拉应力，据此计算，考虑25℃温差，拉应力为0.625MPa，那我们是否可以通过加早强剂并加强养护使混凝土实测强度高于此值即可抵抗温度裂缝？或是说此值可以作为混凝土强度控制的指标呢？1.混凝土的泊松比跟混凝土的标号有一定的关系，在前期水化过程中与浇筑的混凝土坍落度也有一定的关系，但是其变化较小，一般情况下按经验取值对最终的结果影响不大。
大体积砼热工计算
混凝土的热工计算1）最大绝热温升：根据计算公式，T h=m c Q/cp(1-e-mt)其中：T h—混凝土最大绝热温升值m c—每m3水泥用量，取370Q—每公斤水泥水热（3），取Q=375E—常数，e=2.718m—与水泥品种、浇筑时与温度有关的经验系数，取0.340t—混凝土浇筑后至计算时的天数(d)取3d(3d时水化热温度最大)c—混凝土的热比,取c=0.97kJ/(kg.k)p—混凝土质量密度,取R=2400kg/m3。
T h=370×375/0.97×2400×1 =59.6(℃)2）混凝土中心计算温度：○1混凝土浇筑温度按5℃考虑：T1(t)=T j+T h·ξ(t) =5+59.6×0.522=36.1(℃) ○2混凝土浇筑温度按10℃考虑：T1(t)=T j+T h·ξ(t) =10+59.6×0.522=41.11(℃) 其中：T j————混凝土浇筑温度（℃）ξ(t)——t龄期降温系数c混凝土表层温度混凝土表面保温层的传热系数β=1/（∑Si/λi+1/βq）=1/（0.03/0.14+1/23）=3.88 3）混凝土虚厚度h1=K（λ/β）=0.666×（2.33/3.88）=0.4 混凝土计算厚度砼计算厚度：H=h+2h1=1.4+2×0.4=2.2m采用保温材料厚度2cm4）混凝土表层温度○1施工期间大气平均温度5℃考虑:T2(t)=T q+4h’(H-h’)[T1(t)-T q]/H2=5+4×0.4×1.8×[41.11-5]/2.2×2.2=26.5(℃)○2施工期间大气平均温度按10℃考虑:T2(t)=T q+4h’(H-h’)[T1(t)-T q]/H2=10+4×0.4×1.8×[41.11-10]/2.2×2.2= 31.5 (℃)T2(1)———混凝土表层(表面下50～100㎜处)温度T q ———施工期间大气平均温度h’———混凝土虚厚度(h’=k×λ/β)T1(t)———混凝土中心温度根据计算当混凝土浇筑温度按10℃考虑，施工期间大气平均温度按5℃考虑时混凝土中心计算温度与混凝土表层温度之间最大温差为41.11℃-26.5℃=14.6℃小于25℃。
热工计算
晨晖·帝景府基础C40大体积混凝土热工计算1.混凝土内部绝热温升绝热温升公式如下：T h＝McQ (1－e-mt) /C.PT h――――绝热温升Q―――――水泥水化热397KJ/KgMc―――――水泥用量355KgC―――――砼比热0.97KJ/KgP―――――砼密度2400Kg/m3m―――――系数与浇筑温度有关系数t―――――时间浇筑温度 5 10 15 20 25 30 m 0.295 0.318 0.340 0.365 0.384 0.406 根据施工安排，混凝土在夏季浇筑，浇筑温度控制在25℃，取m=0.384。
龄期(d) 3 6 9 12 15 24 27 30 (1－e-mt) 0.684 0.900 0.968 0.990 0.997 1 1 1 T h＝355×397 (1－e-mt)/ 0.97×2400龄期(d) 3 6 9 12 15 24 27 30 T h (℃) 41.4 54.4 58.6 59.9 60 60.5 60.5 T hmax=M c QE/CP+F/50E------散热系数F------每m³混凝土中粉煤灰用量 F=75T hmax=M c QE/CP+F/50=355×397×0.38/（0.97×2400）+75/50=23℃厚度（m） 1 1.6 1.8 2 2.5E 0.23 0.38 0.42 0.48 0.61绝热温升计算混凝土内部最高温度为：T max=T J+ T hmax=25+23=48℃2.混凝土内部实际最高温度T max=T J+T h×fT J-----浇筑温度，取25℃T h-----绝热温升f -----不同龄期降温系数厚度（m）不同龄期的f3 6 9 12 15 18 21 24 271.6 0.48 0.39 0.29 0.2 0.15 0.1 0.08 0.05 不同龄期混凝土内部最高温度：厚度（m）不同龄期的T max（（℃）3 6 9 12 15 24 271.6 44.9 46.2 42 37 34 283.混凝土表面温度T b=T q+4h(H-h’)ΔT/H2T q-----计算龄期大气温度（℃）H-----混凝土计算厚度 H=h+2h’h-----混凝土实际厚度 h=1.6h’ -----混凝土虚铺厚度 h’=kλ/βλ-----混凝土导热系数取2.33w/m·kk-----计算折减系数取2/3β=1/（Σσi/λi+1/βq）σi-----各种保温材料厚度（m）取0.10λi-----各种保温材料的导热系数（w/m·k）取0.14 βq-----空气曾传热系数取23 w/m·kβ=1/（0.1/0.14+1/23）=0.758h’= kλ/β=2.05H=h+2h’=1.6+2×2.05=5.7ΔT-----计算龄期时混凝土内部最高温度与外界气温差ΔT= T max-25℃浇筑厚度不同龄期时混凝土内部最高温度与外界气温差ΔT（℃）3 6 9 12 15 24 27 301.6 19.9 21.2 17 12 9 3混凝土表面温度：保温层厚度不同龄期时混凝土表面温度（℃）3 6 9 12 15 24 27 300.1 39.3 40.2 37.2 33.6 31.5 27.2 不同龄期温差：龄期不同龄期的温差（℃）3 6 9 12 15 24 27 30内外温差 5.6 6 4.8 3.4 2.5 0.8 表面与大气温差14.3 15.2 12.2 8.6 6.5 2.2。
大体积混凝土热工计算
附件2:大体积混凝土热工计算1、主墩承台热工计算主墩承台的混凝土浇筑时正值夏季高温天气（7月～8月）, 东莞市累年各月平均气温、平均最高气温见下表：4.1、砼的拌和温度砼搅拌后的出机温度，按照下式计算：C W T C W T c ∙∙∑=∙∑i式中：T c --- 砼的拌和温度（℃）； W --- 各种材料的重量（kg ）；C ---- 各种材料的比热（kJ/kg •K); T i --- 各种材料的初始温度（℃）混凝土拌和温度计算表2、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度，拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。
由此可得出采取降温措施的混凝土拌和温度：26.2491.260268291.54==∑∑=WC WC T T i c ℃4.2、砼的浇筑温度砼搅拌后的浇筑温度，按照下式计算：）（）n 321c q c j -(A A A A T T T T +⋅⋅⋅+++∙+=式中：T j --- 砼的浇筑温度（℃）； T c --- 砼的拌和温度（℃）；T q ---- 砼运输和浇筑时的室外气温，取28℃; A 1～A n --- 温度损失系数 砼装、卸和转运，每次A=0.032；砼运输时，A=θτ ，τ为运输时间（min ）；砼浇筑过程中A=0.003τ，τ为浇捣时间（min ）。
砼出机拌和温度按照计算取值，为26.24℃；砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值28℃； 砼运输罐车运输时间为45min ，砼泵车下料时间约12min ，砼分层厚度为30cm ，每层砼（57.4m 3）从振捣至浇筑完毕预计约2小时。
整个承台（分三次浇筑）每次浇筑完毕预计最大用时12小时。
温度损失系数值： 装料：A 1=0.032运输：A 2=0.0042×45=0.189 砼罐车卸料：A 3=0.032砼泵车下料：A 4=0.0042×12=0.05 浇捣：A 5=0.003×2×60=0.36∑==51i i A 0.663故：）（）n 321c q c j -(A A A A T T T T +⋅⋅⋅+++∙+== 26.24+（28.0－26.24）×0.663 = 27.41 ℃ 如不计入浇捣影响A 5，则：∑==41i i A 0.303此时：）（）n 321c q c j -(A A A A T T T T +⋅⋅⋅+++∙+== 26.24+（28.0－26.24）×0.303= 26.77 ℃4.3、砼的绝热温升）（）（ττ-m h e -1∙=T T式中：T （τ） --- 在τ龄期时砼的绝热温升（℃）； T h ---- 砼的最终绝热温升（℃）,ρC WQT =h ； e ----- 自然常数，取值为2.718；m ----- 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数，见下表, 取28℃时的m 值，内插求得m=0.397；τ----- 龄期（d ）W ----- 每m 3砼中水泥用量（kg/m 3）；Q ----- 每kg 水泥水化热量（J/kg ），取值335J/kg ；（《查简明施工计算手册》第572页表10--39）C ----- 砼的比热，取值为0.96（J/kg •K ）（《查简明施工计算手册》第571页表10—38）ρ ----- 砼的容重，取为2400kg/m 3。
大体积混凝土热工计算书
大体积混凝土热工计算书大体积混凝土是指体积较大，一般厚度大于3米，体积大于1000立方米的混凝土结构。
大体积混凝土在工程中应用广泛，如桥梁基础、高层建筑基础等。
大体积混凝土与其他混凝土相比，具有结构厚、体积大、钢筋密集等特点，因此其施工过程中的热工计算尤为重要。
本计算书将根据相关规范和理论，对大体积混凝土施工过程中的热工问题进行计算和分析。
《混凝土结构工程施工规范》（GB-2011）《混凝土外加剂应用技术规范》（GB-2013）《民用建筑热工设计规范》（GB-2016）混凝土材料：采用C30混凝土，密度为2400kg/m³，比热容为92kJ/(kg·℃)，导热系数为33W/(m·℃)。
钢筋材料：采用HRB400钢筋，密度为7850kg/m³，比热容为5kJ/(kg·℃)，导热系数为80W/(m·℃)。
施工环境：考虑混凝土浇筑时的温度为25℃，环境温度为20℃。
体积表面系数计算：根据混凝土立方体尺寸，计算立方体表面积与体积之比，即体积表面系数。
混凝土内部温度计算：根据混凝土材料比热容和导热系数，结合环境温度和浇筑温度，计算混凝土内部温度。
表面温度计算：根据混凝土表面与环境之间的热交换，计算表面温度。
温度应力计算：根据混凝土内部温度和表面温度之差，计算温度应力。
体积表面系数计算结果：根据计算，该大体积混凝土的体积表面系数为85。
该系数较大，说明混凝土表面积较大，散热较快。
因此，在施工过程中应采取相应的措施，如通水冷却、表面保温等，以控制混凝土内部温度。
混凝土内部温度计算结果：根据计算，该大体积混凝土的内部温度最高可达35℃。
由于大体积混凝土厚度较大，热量传递至表面需要一定时间，因此内部温度较高。
在施工过程中应采取相应的措施，如分层浇筑、控制水泥用量等，以降低内部温度。
表面温度计算结果：根据计算，该大体积混凝土的表面温度为24℃。
由于大体积混凝土表面积较大，与环境之间的热交换较为明显。
某建筑承台大体积混凝土热工计算
某建筑承台大体积混凝土热工计算1. 引言1.1 背景介绍背景介绍：某建筑承台大体积混凝土结构在工程施工中起着承载建筑物本身重量及外部荷载的重要作用。
随着建筑设计要求的不断提高，对于承台大体积混凝土的热工性能也提出了更高的要求。
在现代建筑结构中，承台大体积混凝土的热工计算成为一个重要的研究方向。
通过对承台大体积混凝土的热工性能进行深入的研究，可以有效地指导工程设计和施工，确保建筑结构的稳定性和安全性。
承台大体积混凝土结构在实际工程中常常会受到外界温度变化的影响，特别是在高温季节或受火灾等危险因素影响时会面临热应力的问题。
对于承台大体积混凝土的热工计算具有重要的意义。
只有通过科学的热工计算方法，才能准确地评估结构在高温环境下的性能，从而保证建筑安全。
针对上述背景介绍，本研究旨在对某建筑承台大体积混凝土的热工计算方法进行深入探讨，分析影响因素，并进行数值模拟和实验验证，为工程实践提供参考依据。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在通过对某建筑承台大体积混凝土热工计算的研究，探讨其在实际工程中的应用及相关问题。
具体目的包括：1. 分析混凝土承台的结构特点，深入了解其在建筑中的作用和重要性；2. 探讨热工计算方法及其在混凝土承台中的应用，为工程设计和施工提供合理的热工分析依据；3. 分析影响混凝土承台热工性能的因素，揭示热工计算中需要重点关注的问题；4. 运用数值模拟方法对混凝土承台的热工性能进行评估和预测，并与实际工程情况进行对比分析；5. 结合实验验证，验证热工计算方法的准确性和可靠性，为实际工程提供科学依据。
通过以上研究目的的实现，将有助于提高混凝土承台的热工性能分析水平，为建筑工程的设计和施工提供科学依据和参考，具有一定的理论和实际意义。
1.3 研究意义研究意义是指研究所达到的目的或意图，也是对研究项目价值的评价和对社会发展的促进。
某建筑承台大体积混凝土热工计算的研究意义在于对该结构的热力特性进行深入探究，为建筑工程设计和施工提供科学依据。
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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：11.1（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：10
（℃）
T 2-T q —- 1.1
（℃）
T max -T 2—
21.0（℃）
K b ——传热系数修正值，取
δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=
0.23
cm
故可采用一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]
δi ——各保温材料厚度
λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]=16.60
③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/β
k——折减系数，取2/3；
λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.0936④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 1.39m
⑤混凝土表面温度
T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2
式中：
T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）
式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]
T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）
不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。
1、各龄期混凝土收缩变形
式中：
--龄期t时砼的收缩变形值；
--标准状态下最终收缩值，3.24×10-4e
常数e=2.718；
M1、M2、M3…Mn--各种不同条件下的修正系数；
ξ
y(t)：不同龄期混凝土收缩相对变形值；
α：混凝土线膨胀系数取1×10-5/℃；
混凝土收缩变形不同条件影响修正系数
2、 各龄期砼收缩当量温差
各龄期砼收缩变形值如下表
各龄期收缩当量温差
抗裂计算
混凝土温度计算结果表
)
t y （ε()(
)εεy t y
t
n
e
Mi
=--=∑000111
1.εy 0
()()
α
εt y t y T =
T y（t）:龄期T时的收缩当量温差
0 3.25ΔT (t)：各龄期混凝土最大综合温差0.150.4
3、各龄期混凝土最大综合温度
T （t）:龄期t的绝热温升α：混凝土线膨胀系数 1×10-5/℃×104 N/mm 2 E 042E （t）：各龄期砼弹性模量
4、混凝土各龄期弹性模量
T j ：砼浇筑温度，取5、外约束为二维时温度应力计算
混凝土松弛系数如下表
T q ：砼浇筑后达到稳定时的温度，取
S h(t) :各龄期砼松弛系数
混凝土最大综合温差
μ:砼泊松比，取定0.15 R k :外约束系数,取定0.4()()q
t y t j T T T T T -++=∆32
()()E E e
t t
=--00091.()()K
t h t t R S T E ⋅⋅-∆-=
μ
ασ1)
(
f ct =
2.39Mpa （28天抗拉强度设计值）
同条件龄期15天抗拉强度设计值（达28天强度的75%）龄期15天温度应力1.04MPa 根据经验资料，把砼浇筑后的15d作为砼开裂的危险期进行验算。
（抗裂度验算）
0.426≤1.05,抗裂度满足要求
6、验算抗裂度是否满足要求
外约束为二维时温度应力(N/mm 2)()
05.1≤ct
t f σ()=
ct
t f σ。