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

C---混凝土比热,取0.97(kJ/kg·K)

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

2、混凝土中心温度计算

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℃

代入（2）得:

T3=69.3*0.662=45.88℃；

T4=69.3*0.765=53.01℃；

T5=69.3*0.836=57.93℃；

T7=69.3*0.92=63.76℃；

4、球磨机底板混凝土内部最高温度计算：

Tmax=Tj+Tt*δ=20+63.76*0.44=48.05℃

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20℃；

Tt：t龄期时的绝热温升；

δ：降温系数；

混凝土的内部最高温度为48.05℃，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。

5、混凝土表面保温层厚度计算

δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)=1.6*0.5*1.6*0.14*（23-20）/2.33*（48-23）=0.01m即10mm

其中：δi：保温材料所需厚度（m）；

h:结构厚度（m）；

λi：保温材料的导热系数，设用草袋保温，λi为0.14；

λ：混凝土的导热系数，取2.33；

Tq：混凝土3-7天的空气平均温度；

Tb：混凝土表面温度；

K：传热系数的修正值，即透风系数。对易于透风的保温材料取2.6；对不易透风的保温材料取1.6或1.9；

根据计算结果采用1层塑料薄膜+两层保温麻布覆盖完全满足保温要求。