混凝土水化热计算

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砼温度计算

砼温度计算

砼浇筑块体温度计算计算参照《建筑施工手册》(缩印本第四版)。

大体积混凝土配合比:(C45 P8,国产实业混凝土有限公司搅拌站提供)1)混凝土最大水化热绝对温升a、按照公式Th =(mc+K·F)Q/(c·ρ)计算其中:Th—混凝土最大绝热温升(℃);mc—混凝土中水泥(含膨胀剂)用量(Kg/m3),取W=330+49=379 Kg/m3;F—混凝土活性掺合料用量(kg/m3),取F=58+97=155Kg/m3;K—掺合料折减系数,粉煤灰取0.25~0.30,此处取Ⅱ级粉煤灰取K=0.30;Q—水泥28d水化热(kJ/kg),查表10-81,PO42.5取Q=375 kJ/kg;C—混凝土的比热,取C=0.97kJ/(kg·K)R—混凝土密度,取R=2400kg/m3。

Th =(mc+K·F)Q/Cρ=(379+0.30×155) ×375/(0.97×2400) =68.5°C2)混凝土的中心计算温度参照公式10-44计算,3天温度达到最大值,即T 1(max)= T1(3)=Tj+Th·ζ(3)其中,T1—混凝土中心计算温度(℃);Tj—混凝土浇筑温度(℃),本工程冬期施工,按照入模温度取值,即取Tj=5℃;T h —混凝土最大绝热温升(℃),取T3=68.5℃ζ—t龄期降温系数,查表10-83,ζ(3)为最大值,浇筑层厚度按1.8m 选择,ζ(3)=0.49,则中心计算温度T 1(max)= T1(3)=Tj+Th·ζ(3)=5+68.5×0.49=38.6℃通过以上计算可知:如果混凝土入模温度在5℃左右,则施工过程中测温点测得的混凝土内部最高温度应该在39℃左右。

按照上述计算结果来计算混凝土表层保温材料厚度。

3)混凝土表层保温材料厚度计算采用公式10-45计算,δ=0.5h·λx ·Kb(T2-Tq)/λ(Tmax-T2)式中:δ—保温材料的厚度(m);h—混凝土厚度(m);λx—保温材料导热系数(W/m·K),本工程拟采用麻袋,λx=0.09 W/m·K;Kb—传热系数修正值,查表10-85,考虑大风情况,保温材料上下各铺设一层不透风材料,Kb=1.3;T2—混凝土表面温度(表面下50~100mm处)(℃);T q —施工期大气平均温度(℃),本工程施工期为初冬,取Tq=5℃;λ—混凝土的导热系数(W/m·K),取λ=2.33 W/m·K;T max —计算混凝土最高温度,Tmax=37.9℃。

大体积混凝土水化热方案计算单

大体积混凝土水化热方案计算单

附件1大体积混凝土水化热方案计算单一、大体积混凝土的温控计算(一)相关资料1、配合比及材料承台混凝土:C:W:S:G=267:160:786:10042、气象资料桥址区属中亚热带季风气候地区,夏季凉爽,冬无严寒,具有四季分明,无霜区长,日照充足,水源充足。

年平均气温11.8℃,极端最高气温为32.7℃,极端最低气温为-9.3℃。

3、混凝土拌和方式采用自动配料机送料,拌和站集中拌和,混凝土泵输送混凝土至模内。

(二)承台混凝土的温控计算1、混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度承台混凝土:C=267Kg/m3;水化热Q=355J/Kg,混凝土比热c=0.96J/Kg℃,混凝土密度ρ=2410Kg/m3。

承台混凝土最高水化热绝热升温:Tmax=CQ/cρ=(267⨯355)/(0.96⨯2410)=40.97℃3d的绝热温升T(3)=40.97⨯(1-e-0.3*3)=24.31℃∆T(3)=24.31-0=24.31℃7d的绝热温升T(7)=40.97⨯(1-e-0.3*7)=35.95℃∆T(7)=35.95-24.31=11.64℃2、砼拌合物的温度T b =[a(tsWs+tgWg+tcWc)+btwWw+b(PstsWs+PgtgWg)-B(PsWs+PgWg)]/[a(Ws+Wg+Wc)+bWw+b(PsWs+PgWg)]Tb—砼合成后的温度℃;W c 、Ws、Wg、—水泥、砂、石的干燥质量kg;根据配合比确定;Ww—拌合加水的质量(不包括骨料的含水量);根据配合比确定;t c 、ts、tg、tw—水泥、砂、石、水装入拌和机时的温度℃;根据实际情况,分别取tc=45℃,t s =25℃,tg=25℃,tw=15℃P s 、Pg—砂石的含水率;均取2%a—水泥及骨料的比热,kJ/kg.K,采用0.92;b、B—水泥的比热及溶解热℃,当骨料温度>0℃,b=4.19、B=0;当骨料温度≤0℃,b=2.09、B=335;则:Tb=[0.92*(25*786+25*1004+45*267)+4.19*15*160+4.19*(0.02*786*25+0.02*1004*25) -0]/[0.92*(267+786+1004)+4.19*160+4.19*(0.02*786+0.02*1004)]=25.04℃3、砼出机温度砼出机温度即为砼拌合物的温度在搅拌中温度损失后的温度Tm =0.016*(Tb-Td)Tm—混凝土拌合物在搅拌过程中的热量损失Tb—室外气温℃,取25℃;Td—搅拌棚室内温度℃,取20℃;则:Tm=0.016*(25-20)=0.08℃故砼出机温度=砼拌合物的温度-Tm=25.04-0.08=24.96℃4、砼入模成型时温度砼出机,要经历以下过程:拌和机倒入罐车、罐车倒入输送泵,入模浇筑振捣成型,伴随着温度损失。

混凝土水化热计算公式

混凝土水化热计算公式

混凝土水化热计算公式混凝土水化热是指水泥在与水反应时释放的热量,是影响混凝土温度发展的重要因素之一、准确计算混凝土水化热可以帮助工程师了解混凝土的温度变化规律,从而做好温控措施,确保混凝土的质量和性能。

下面介绍一种常用的混凝土水化热计算公式。

Q=k*W*T其中,Q表示混凝土水化热(单位:焦耳),k表示水化热释放系数(单位:焦耳/克),W表示混凝土中水化反应所消耗的水的总重量(单位:克),T表示混凝土中水化反应的总时间(单位:秒)。

这是一种简化的计算公式,通过乘法关系将混凝土水化热与水化反应所消耗的水量和时间相关联。

公式中的水化热释放系数k是一个常数,是根据混凝土的配合比和水胶比等参数经验确定的。

混凝土中水化反应所消耗的水的总重量W是指混凝土中用于水化反应的水的总质量。

这包括混凝土配合比中的用水量以及骨料和水化反应产生的水。

对于不同的混凝土配合比和成分,W的计算方式也有所不同。

混凝土中水化反应的总时间T是指从混凝土开始搅拌到水化反应结束的总时间,通常以秒为单位。

混凝土水化热计算公式的具体应用需要根据具体的工程情况和实验数据进行调整和修正。

同时,由于混凝土的水化热释放还受到外界环境温度、混凝土体积和形状等因素的影响,所以上述计算公式只是一种近似估算方法,实际应用中还需要结合实测数据进行修正和验证。

在实际工程中,混凝土水化热的计算和控制对于保证混凝土的质量和性能至关重要。

过高的水化热可能导致混凝土内部裂缝和变形,从而影响结构的稳定性和使用寿命。

因此,在设计混凝土配合比和施工过程中,合理计算和控制混凝土水化热,采取适当的温度控制措施,是确保混凝土结构工程质量和安全的重要手段。

混凝土温控计算方法

混凝土温控计算方法

混凝土温控计算方法(1)水泥水化热及混凝土水化热绝热温升1)水化热每千克水泥在龄期t的累积发热量计算式:Q t=Q0(1-e-mt)式中Q t——表示每1kg水泥在时间t时的累积发热量,kJ/kg;Q0——表示每1kg水泥的总发热量,kJ/kg;t——龄期,d,本标中取7天进行计算;m——水泥发热速率系数(d-1);e——自然对数之底;根据招标文件规定,水化热7d内不得超过293kj/kg,故本章取典型值293kj/kg进行计算。

2)水化热绝热温升水泥水化热使混凝土温度升高,在绝热状态下的温度升高称为水泥水化热绝热温升,其最终绝热温升计算式为:Tc=(Q0*ω)/(ρ*C)式中:Q0——表示每1kg水泥的总发热量,kJ/kg;ω——每1m3混凝土的水泥用量,kg/m3;C——混凝土的比热,kJ/kg·K;C值取0.8374;ρ——混凝土表观密度,kg/m3,ρ值取2400。

(2)混凝土出机口温度根据热平衡原理,出机口温度按式18-3-1式进行计算,q为骨料在搅拌罐中搅拌产生的搅拌热,统一取1500KJ。

ww c c g g s s jw g g s s w w c c c g g w g s s s w s W C W C W C W C T T W q W q W C T W C W T q C C T W q C C T ++++--+++++=)()()(0---(式18-3-1)以上式中ci 为混凝土各成分的比热,Wi 为混凝土各成分的重量,Ti 为混凝土各成分的温度。

用于温控计算的出机口温度参考值如表18-10、表18-11所示。

表18-10 常态混凝土出机口温度参考值表(单位:℃)表18-11 碾压混凝土出机口温度参考值表(单位:℃)根据我公司多年施工经验,在各种原材料中,对混凝土出机口温度影响最大的是粗骨料温度,砂和水的温度次之,水泥的温度影响较小。

所以降低混凝土出机口温度最有效的方法是降低粗骨料的温度,粗骨料温度下降1℃,出机口混凝土的温度约可降低0.6℃。

水泥混凝土释放的温度

水泥混凝土释放的温度

水泥混凝土释放的温度
水泥混凝土在凝结过程中,由于水泥的水化作用,会释放出热量,这个叫做水泥的水化热。

这个过程中,每克水泥可以放出大约500J的热量。

以水泥用量在350kg/m³到550kg/m³之间来计算,每立方米混凝土将释放出17500KJ到27500KJ的热量,这可以使混凝土内部的温度升高到60℃甚至更高。

尤其在浇筑后的7天左右,水化热释放较为集中。

对于大体积混凝土来说,这种现象更加严重。

因为大体积混凝土内部和表面的散热条件不同,所以中心温度会很高,可能会形成温度梯度。

这会导致混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。

当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。

此外,混凝土的收缩和外界气温湿度的变化也可能影响混凝土内部温度。

例如,如果混凝土在不受外力的情况下发生自发变形,而这种变形受到外部约束(如支撑条件、钢筋等),就会在混凝土中产生拉应力,可能导致混凝土开裂。

同样,大体积混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成,因此,外界气温湿度的变化也可能影响混凝土内部温度。

水化热计算

水化热计算

××LNG承台混凝土热工计算(承台数据参考自粤东LNG)承台混凝土配合比表1原材料配料方式水水泥P·O42.5R细骨料粗骨料外加剂I外加剂II掺合料粉煤灰掺合料矿粉材料用量(kg/m3)150 245 713 1027 4.85 / 95 145配料比(质量比)0.61 1.00 2.91 4.19 2.0% / 0.39 0.591.最大绝热温升T t=W·Q/c·ρ(1-e-mt)式中T t——混凝土最大绝热温升(℃);W——混凝土中胶凝材料用量(kg/m3);Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);c——混凝土比热,一般为0.92~1.0[kJ/(kg·K)];ρ——混凝土密度,2400~2500(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。

查下表。

系数m 表2浇筑温度(℃) 5 10 15 20 25 30 m(l/d)0.295 0.318 0.340 0.362 0.384 0.406其中,胶凝材料水化热总量Q在无试验数据时,可考虑根据下述公式进行计算:Q = k·Q0Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);Q0——水泥水化热总量(kJ/kg),取375 kJ/kg;k——不同产量掺合料水化热调整系数,见下表。

不同掺量掺合料水化热调整系数表3掺量* 0 10% 20% 30% 40% 粉煤灰(k1) 1 0.96 0.95 0.93 0.82 矿渣粉(k2) 1 1 0.93 0.92 0.84*表中掺量为掺合料占总胶凝材料用量的百分比。

当现场采用粉煤灰与矿粉双掺时,k值按照下式计算:k = k1 + k2– 1k1——粉煤灰掺量对应系数;k2——矿粉掺量对应系数。

最大绝热温升计算结果如下表t(d) 3 7 9 14 18 21 28 T t(℃) 48.4 64.7 66.9 68.4 68.6 68.7 68.72.混凝土中心计算温度T1(t)=T j+T t·ξ(t)式中T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度(℃);T j——混凝土浇筑温度(℃),取35℃;ξ(t)——t龄期降温系数、查下表。

混凝土水化热计算

混凝土水化热计算


H=h+2h’= 2.62
h’=k*λ/β= 0.31
△T= Tmax-Tq= 28.3

Tbmax--混凝土表面最高温度(℃)
Tq--大气的平均温度 18
H-一混凝土的计算厚度 2.62
h’--混凝土的虚厚度 0.31
h--混凝土的实际厚度 2
ΔT--混凝土中心温度与外界气温之差的最大值 28.3
λ--混凝土的导热系数,此处可取 2.33
K--计算折减系数,根据试验资料可取 0.666
β--混凝土模板及保温层的传热系数(W/m*m•K),取 5
混凝土内表温度差:△Tc= Tmax-Tbmax= 20.0
<25℃
混凝土表面温度和大气的
温差:
△Td= Tbmax-Tq= 8.3
<25℃
所以,混凝土表面可以满足防裂要求
Th =mc*Q/(c*p)+mf/50 = 不同龄期混凝土的绝热温 升可按下式计算:
39.1
Tt=Th(1-e-mt) 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,mf= 167
Q:单位水泥水化热,Q=
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15℃
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 39.0℃代入 Tmax=15+39*0.36=29.0 ℃
混凝土拌和温度计算表
材料名称
重量m(Kg)
比热c(KJ/Kg.℃)

大体积混凝土计算书

大体积混凝土计算书

1 混凝土泵输出量和搅拌车数量计算1 泵车数量计算N=q nq max·η=120140∗0.6=2式中:q n-混凝土浇筑数量,取q n=120m3/h;q max-混凝土输送泵车最大排量,取q max=140m3/h;η-泵车作业效率,取η=0.6。

2 每台泵车需配备的混凝土搅拌车数量计算N=Q1V(LS+T t)=75.620(7.630+2060)=3式中:Q1-混凝土泵的实际输出量Q1=Q max·α·η=140*0.9*0.6=75.6m3/h;V-每台混凝土搅拌车容量,取V=20m3;S-混凝土搅拌车平均行车速度,取30km/h;L-搅拌桩到施工现场往返距离,取7.6km;T t-每台混凝土搅拌车总计停歇时间,取20min。

2 混凝土温升计算1 水泥水化热计算水泥水化热可按下式计算:Q0=4(3.1)7/Q7−3/Q3-在龄期3d 时的累积水化热(kJ/kg);式中:Q3-在龄期7d 时的累积水化热(kJ/kg);Q7Q-水泥水化热总量(kJ/kg)。

不同龄期水泥水化热见表3.1-1。

表3.1-1 水泥在不同期限内的发热量计算得Q=392.37kJ/kg。

2 胶凝材料水化热计算胶凝材料水化热可按下式计算:Q=(k1+k2−1)Q0(3.2)式中:Q-胶凝材料水化热总量(kJ/kg);k1-粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取值见表3.1-2。

k2-矿渣粉掺量对应的水化热调整系数,取值见表3.1-2。

表3.1-2 不同掺量掺合料水化热调整系数注:表中掺量为掺合料占总胶凝材料用散的百分比。

本项目承台C40混凝土粉煤灰掺量为14.9%,不掺矿渣。

故Q=0.955*Q=374.71kJ/kg。

3 混凝土绝热升温值计算混凝土绝热温升值可按下式计算:T(t)=WQCρ(1−e−mt)(3.3)式中: T(t)-混凝土龄期为t 时的绝热温升(℃);W-每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3);C-混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)],取0.96kJ/(kg·℃);ρ-混凝土的质量密度,根据配合比取2417.4kg/m3;t-混凝土龄期(d),取3d、6d、9d、12d、15d、18d、21d;m-与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。

混泥土水化热时间计算公式

混泥土水化热时间计算公式

混泥土水化热时间计算公式引言。

混凝土是建筑工程中常用的材料,它的水化过程会产生热量。

水化热对混凝土的性能和使用寿命有重要影响。

因此,了解混凝土水化热时间的计算公式对工程设计和施工具有重要意义。

本文将介绍混凝土水化热时间的计算公式,并对其应用进行探讨。

混凝土水化热时间的计算公式。

混凝土水化热时间的计算公式可以用来预测混凝土在水化过程中产生的热量。

一般来说,混凝土水化热时间的计算公式可以表示为:Q(t) = αβ (T_0 T_a) (1 e^(-γt))。

其中,Q(t)表示时间t时刻混凝土的水化热量,α是混凝土的水化热系数,β是混凝土的水化热增长系数,T_0是混凝土的最高水化温度,T_a是环境温度,γ是混凝土的水化热时间常数。

上述公式可以用来计算混凝土水化热时间的变化规律。

通过调整公式中的参数,可以预测混凝土在不同环境条件下的水化热时间,为工程设计和施工提供参考。

混凝土水化热时间计算公式的应用。

混凝土水化热时间计算公式的应用可以帮助工程设计和施工人员更好地了解混凝土水化热的特性,从而更好地进行工程设计和施工。

具体来说,混凝土水化热时间计算公式的应用可以从以下几个方面展开:1. 工程设计中的应用。

在工程设计中,混凝土水化热时间计算公式可以用来预测混凝土在水化过程中产生的热量。

通过对混凝土水化热时间的预测,工程设计人员可以更好地选择混凝土的配合比和施工工艺,从而提高混凝土的使用性能和使用寿命。

2. 施工过程中的应用。

在混凝土施工过程中,混凝土水化热时间计算公式可以用来指导混凝土的浇筑和养护。

通过对混凝土水化热时间的预测,施工人员可以更好地控制混凝土的水化热过程,避免混凝土在水化过程中出现裂缝和变形。

3. 混凝土材料的选择。

在混凝土材料的选择过程中,混凝土水化热时间计算公式可以用来评估不同混凝土材料的水化热特性。

通过对不同混凝土材料的水化热时间进行比较,可以帮助工程设计和施工人员更好地选择合适的混凝土材料,从而提高工程质量和使用性能。

大体积砼热工计算

大体积砼热工计算

大体积混凝土热工计算1.底板混凝土单次混凝土浇筑厚度最大为2850mm,混凝土强度等级为C35/P12,理论上该处混凝土内部温度最高,容易产生裂缝,所以将此部位混凝土作为范例进行热工计算。

根据C35/P12混凝土配合比为:P.O42.5级水泥227kg,水162kg,中砂761kg,石子1051kg,粉煤灰:102kg,S95级磨细矿渣48kg。

2.预计施工浇筑时间为5月份,查气象历史数据,月最高平均气温为28°。

3.水泥水化热:q=286.6KJ/kg7.1混凝土表面温度裂缝控制计算大体积混凝土结构施工应该使混凝土中心与表面温度、表面温度与大气温度之差在允许范围内,则可控制混凝土裂缝的出现。

7.1.1混凝土的绝热温升水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。

混凝土的绝热温升:T i=W×Q×(1-e-mt)/(C×ρ)式中:T h—混凝土的绝热温升(℃)W—每立方混凝土的胶凝材料用量(kg/m3),W=227+102+48=377kg/m3Q—每公斤水泥的水化热,本工程为P.O42.5水泥,查计算手册,Q为335k J/kg C—混凝土比热0.994k J/(kg·K);ρ—混凝土容重2400㎏/m3;t—混凝土龄期(天);m—常数,与水泥品种、浇筑时温度有关,取0.406;e—常数,e=2.718自然对数的底;T(3)=WQ(1-e-mt)/Cρ=377×335×(1-e-0.406×3)/(0.994×2400)=38.198°C;经过计算,得到3天,5天,7天,14天混凝土最高水化热绝热温升:Th3=38.198℃,Th5=47.122℃,Th7=51.076℃,Th14=54.06℃。

7.1.2混凝土的内部最高温度Tmax(t) =Tj+Ti×ζ(t)式中Tmax(t)—混凝土t龄期内部最高温度(℃);分别取3、5、7、14天计算;Tj—混凝土浇筑温度(℃),混凝土浇筑入模温度取35℃;ζ—混凝土t龄期的散热系数,3天,5天,7天,14天分别计算得ζ(3)=0.55,ζ(5)=0.51,ζ(7)=0.351,ζ(14)=0.183;T max =Ti+T(7)ζ=35+38.198×0.55=51°C;按上式计算,3天,5天,7天,14天的结果为T max3=56℃,T max5=59.03℃,T max7=52.93℃,T max14=44.89℃7.1.3砼表层(表面下50~100mm)温度(1)、保温材料厚度(麻袋)δ=0.5h.λx (T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)=0.5×2.85×0.05×20×1.3/2.33×25=0.0318mδ-保温材料厚度λx-所选保温材料导热系数,材料选麻袋,考虑薄膜保温作用按0.05(T2-Tq)本工程取20℃(Tmax -T2)最高温度与表面温度差,本工程取25℃Kb–传热系数修正值,选1.3。

混凝土水化热温度计算

混凝土水化热温度计算

附录1混凝土水化热温度计算混凝土配合比(Kg)实际采用的原材料情况如下:水泥为旋窑生产的普通42.5水泥,总水化热为Q0=461kJ/kg,入罐温度为50℃。

UEA膨胀剂入罐温度为40℃。

粉煤灰入罐温度为40℃。

细骨料为细度模数大于2.3的中砂,含水量为5%,入罐温度为12℃。

粗骨料为5-31.5mm的连续级配碎石,含水量为0.5%,入罐温度为12℃。

水为地下水,入罐温度为4℃。

考虑骨料含水量以后,混凝土原材料的实际用量见下表。

混凝土密度ρ=320+34+76+8.0+143+747+1030=2358kg/m3温度计算步骤如下:根据DB33/T1024-2005 计算每方混凝土中水泥折算用量W h1.W h=W c + kW f =320+34+76×0.2=369.2kg2. 计算混凝土出机器温度T0,按下表进行合计:2725.5 41617.2 T0 =41617.2 / 2725.5=15.3℃3.计算混凝土浇筑温度T j :运算、浇筑时日平均气温约为Ta=14℃,取Tj=T0 =15.3℃4.计算混凝土最大绝热温升值T r ,取混凝土的比热c=0.096kj/(kg.k): Tr=W h Q0 / cρ=(369.2×461)/(0.96×2358)=75.2℃5.计算4.8m厚承台混凝土内部最高温度Tmax,对4.8m厚、浇筑温度为15.3℃的混凝土,可取ζ=0.65进行计算:Tmax =Tj+Tr=15.3+0.65×75.2=64.2℃6.计算4.8m厚承台底板混凝土保温养护材料厚度δ:养护时最低气温约为Ta=8℃,允许最大的表面温度Tb=64.2 –25=39.2℃,采用塑料薄膜和草袋进行保湿保温不透风养护,导热系数λ=0.14W/(m.K),传热修正系数α=1.3,ζ=0.5hλλ(Tb-Ta)×α/ (λc(Tmax – Tb))=0.5×4.8×0.14×(39.2 – 8)×1.3 / (2.3×25) = 0.237(m)每层草袋厚约3cm,需8层草袋,数量太多,改为塑料薄膜和纤维毛毯,导热系数λ0.05W/(m.k),传热修正系数α=1.3δ= 0.5×4.8×0.05×(39.2 – 8)×1.3 / (2.3×25) = 0.085m实际施工时,承台最厚的部位采用两层塑料薄膜和两层纤维毛毯的保温保湿养护方案。

水化热计算公式

水化热计算公式

水泥遇水后发生一系列物理化学反应时放出的热量称为水化热,以J/g表示。

水泥的水化热和放热速度直接关系到混凝土工程的质量。

在大体积混凝土结构中甚至能产生几十度的温差,巨大的温度应力会导致混凝土开裂,加大了混凝土被腐蚀的速率。

水化热测试对水泥的生产、使用及理论研究都非常重要。

水泥水化热测试分为直接法(代用法)、间接法(基准法)两种。

直接法测定水泥水化热实验原理:热量计在恒定的温度环境中,直接测定热量计内水泥胶砂的温度变化,通过计算热量计内积蓄的和散失的热量总和,求得水泥水化7d内的水化热。

水泥水化热测定装置:热量计;恒温水槽;胶砂搅拌机;天平;捣棒等。

实验步骤:①准备工作试验前应将广口保温瓶(g)、软木塞(g1 )、铜套管(g2)、截锥形圆筒(g3)和盖(g4)、衬筒(g5)及软木塞封蜡(g6)分别称量记录。

热量计各部件除衬筒外,应编号成套使用。

②热量计热容量的计算热量计的热容量,按下式计算,计算结果保留至0.01:式中:C—不装水泥胶砂时热量计的热容量,单位为焦耳每摄氏度(J/℃);g—保温瓶质量,单位为克(g);g1—软木塞质量,单位为克(g);g2——铜套管质量,单位为克(g);g3—塑料截锥筒质量,单位为克(g);g4—塑料截锥筒盖质量,单位为克(g);g5—衬筒质量,单位为克(g);g6—软木塞底面的蜡质量,单位为克(g);v—温度计伸人热量计的体积,单位为立方厘米(cm3)。

式中各系数分别为所用材料的比热容,单位为焦耳每克摄氏度[J/(g .℃)]。

③热量计散热常数的测定测定前24 h开起恒温水槽,使水温恒定在(20士0.1)℃范围内。

试验前热量计各部件和试验用品在试验室(20±2℃)温度下恒温24h,首先在截锥形圆筒内放人塑料衬筒和铜套管,然后盖上中心有孔的盖子,移人保温瓶中。

用漏斗向圆筒内注入温水,准确记录用水质量(W)和加水时间(精确到(min),然后用配套的插有温度计的软木塞盖紧。

混凝土水化热温度计算

混凝土水化热温度计算

附录五混凝土水化热温度计算混凝土配合比(Kg)实际采用的原材料情况如下:水泥为枣庄生产的普通42.5水泥,总水化热为Q=461kJ/kg,入罐温0度为50℃。

粉煤灰入罐温度为40℃。

矿粉入罐温度为40℃。

细骨料为细度模数大于2.3的中砂,含水量为5%,入罐温度为12℃。

粗骨料为5-31.5mm的连续级配碎石,含水量为0.5%,入罐温度为12℃。

水为地下水,入罐温度为4℃。

考虑骨料含水量以后,混凝土原材料的实际用量见下表。

3ρ混凝土密度=320+34+38+7.7+153+832+1000=2376.7kg/m温度计算步骤如下:W h、计算每方混凝土中水泥折算用量1.W W kW =312+35+38=385kgh=f c +2. 计算混凝土出机器温度T,按下表进行0合计:2776.5 40384.4 T=40384.4 /2776.5=14.55℃03.计算混凝土浇筑温度T : j运算、浇筑时日平均气温约为Ta=18℃,参考T=14.55℃,0取Tj=18℃4.计算混凝土最大绝热温升值T,取混凝土的比热c=0.96kj/(kg.k): rTr=WQρ=(385×461)/(0.96×2376.7)=77.8℃0 / ch5.计算1m厚承台混凝土内部最高温度Tmax,对1m厚、浇筑温度为进行计算:=0.65ζ℃的混凝土,可取15.3.Tmax =Tj+Tr=18+0.65×77.8=68.6℃6.计算1m厚承台底板混凝土保温养护材料厚度δ:养护时最低气温约为Ta=18℃,允许最大的表面温度Tb=68.6 –25=43℃,采用塑料薄膜和草袋进行保湿保温不透风养护,导热系数λ=0.14W/(m.K),传热修正系数α=1.3,δ=0.5hλ(Tb-Ta)×α/ (λ(Tmax –Tb))c=0.5×1×0.14×(43 –18)×1.3 / (2.3×25) = 0.0395(m)即3.4mm。

大体积混凝土温度计算

大体积混凝土温度计算

大体积混凝土温度计算在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,如大型基础、大坝、桥墩等。

然而,由于大体积混凝土结构的尺寸较大,水泥水化热在混凝土内部积聚不易散发,容易导致混凝土内部温度升高,从而产生较大的温度应力。

如果温度应力超过混凝土的抗拉强度,就会引起混凝土裂缝,影响结构的安全性和耐久性。

因此,准确计算大体积混凝土的温度变化,对于控制混凝土裂缝的产生具有重要意义。

一、大体积混凝土温度组成大体积混凝土在浇筑后的温度变化主要由以下几个部分组成:1、浇筑温度浇筑温度是指混凝土浇筑时的初始温度,它取决于混凝土原材料的温度、搅拌过程中的温度升高以及运输和浇筑过程中的温度损失。

2、水泥水化热温升水泥在水化过程中会释放出大量的热量,这是导致混凝土内部温度升高的主要原因。

水泥水化热温升的大小与水泥品种、用量、混凝土配合比以及浇筑后的时间等因素有关。

3、混凝土的散热混凝土在浇筑后会向周围环境散热,散热的速度取决于混凝土的表面系数(表面积与体积之比)、环境温度、风速等因素。

二、大体积混凝土温度计算方法1、经验公式法经验公式法是根据大量的工程实践数据总结出来的一些简化计算公式。

常见的经验公式有绝热温升公式、表面散热系数公式等。

这些公式虽然简单易用,但由于其是基于经验数据得出的,对于一些特殊情况可能会存在较大的误差。

2、有限元法有限元法是一种数值计算方法,它将大体积混凝土结构离散为若干个单元,通过建立热传导方程,求解混凝土内部各点在不同时刻的温度分布。

有限元法可以考虑混凝土结构的复杂形状、边界条件以及材料的非均匀性等因素,计算结果较为准确,但计算过程较为复杂,需要专业的软件和一定的计算能力。

三、大体积混凝土温度计算的影响因素1、混凝土配合比混凝土中水泥用量、水灰比、骨料种类和级配等配合比参数会影响水泥水化热的产生和混凝土的导热性能,从而对温度变化产生影响。

2、浇筑工艺浇筑的分层厚度、浇筑速度、振捣方式等浇筑工艺参数会影响混凝土的散热和内部温度分布。

混凝土水化热计算

混凝土水化热计算

混凝土水化热计算
混凝土的水化热是指混凝土在固化过程中由于水化反应所释放的热量。

混凝土水化反应是指水与水泥粉末之间的反应,产生水化产物,并伴随放热。

水化热的大小与混凝土中的水化程度有关,水化程度越高,释放的水
化热就越多。

混凝土的水化热主要是由水化反应引起的,水化反应一般分为早期水
化反应和后期水化反应。

早期水化反应主要是指水与水泥粉末快速反应,
并生成大量的水化产物,伴随放热。

后期水化反应主要是指混凝土逐渐固化,并产生更加坚固的水化产物。

混凝土水化热计算的基本原理是根据混凝土中的水化反应的放热量和
水化程度之间的关系进行计算。

一般来说,混凝土的水化程度可以通过早
期水化热生成速率来衡量。

早期水化热生成速率是指单位时间内混凝土中
水化反应所产生的热量。

1.确定混凝土的配合比和水化热参数:混凝土的配合比是指水泥、骨
料和水的比例。

水化热参数是指混凝土中各组分的水化反应热量和水化速
率的参数。

2.计算混凝土中的水化反应热量:根据配合比和水化热参数,计算混
凝土中各组分水化反应的热量。

3.计算混凝土的早期水化热生成速率:根据混凝土中水化反应的热量
和时间,计算早期水化热生成速率。

早期水化热生成速率可以通过实验测
量或者理论计算得到。

4.计算混凝土中的总水化热:根据早期水化热生成速率和时间,计算
混凝土在整个早期水化过程中产生的总水化热。

要注意的是,混凝土水化热计算的结果是理论值,实际情况中会受到多种因素的影响,如外界温度、混凝土的性质等。

因此,在实际工程中需要结合实际情况进行调整和控制。

大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案

大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案

大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案附件七:大致积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案根据对往年同季节气温进行统计,本地区9月16日~10月15日每天高温一般不超过25℃,10月16日~11月15日每天高温一般不超过15℃。

根据本工程施工进度计划,49#和54#两个机位处于9月16日~10月15日期间进行大致积混凝土承台施工,50#~53#机位处于10月16日~11月15日期间进行施工。

因此,考虑混凝土水化热环境因素时,49#和54#两个机位按照25℃大气温度进行计算,50#~53#机位按照15℃大气温度进行计算。

计算时,考虑海水对流,按照海水温度低于大气温度5℃进行计算。

1、单位系统质量单位:kg;力的单位:kgf;能量单位:kcal,1kcal=4.186kcal,考虑使用海水降温,使用kcal作为能量单位更利于计算;长度单位:m;温度单位:℃;时间单位:h。

2、混凝土参数比重:2500kg/m³;导热系数:2.02kcal/(m.h.K);对流系数:19.84kcal/(㎡.h.K);比热容:0.23kcal/(kg.K)。

根据以往施工经验,考虑自拌C45混凝土现场养护条件28天强度等级为50Mpa,达到70%强度(31.5Ma)所需时间为25℃3天,15℃7天。

考虑采用普通硅酸盐水泥,胶凝材料根据发热量全部折合成水泥掺量为450kg/m³。

C45混凝土在25℃和15℃天气环境下的强度发展曲线如下图左图和右图所示。

(备注:图中强度单位为kgf/㎡。

)3、温度要求(1)混凝土表里温差不得超过25℃,表层温度取混凝土面以内5cm位置,内部温度取混凝土内部最高温度;混凝土表层温度和环境温度差不得超过20℃。

降温速度不宜超过2℃/d。

使用midas软件建立模型计算模型。

为更加直观的观察混凝土部的温度应力,建模时采用只建立1/2模型,但进行整体对称计算的方式。

为简化计算,直接将承台模型简化成圆柱结构。

大体积混凝土温度自动计算表

大体积混凝土温度自动计算表

47.78 45.97 44.17 37.13
8.44 8.31 8.19 8.06 7.77 7.47 7.17 6.80 6.42 6.05 4.59
保温层合 理
8.混凝土 各龄期的 弹性模量 计算
E(t) E0 (1 e t )
式中:
E0--混凝土 的弹性模 量,一般取
28d的弹性

φ--系数, 取0.09
K1
由易透风材料组成,但在混凝土面层上再铺一层 不透风材料
2
在易透风保温材料上铺一层不易透风材料
1.6
1.3
K2 2.3 1.9
在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 1.3
1.5
由不易透风的材料组成
注:K1值为 风速不大于 4m/s的情 况,其余为 K2
保温层材料计划用一层塑料薄膜
加一层棉被
δ1=
(kg/m3) C--混凝土
的ρ比--热混,凝一土
的重力密 m---与水泥
品种、浇筑
温度等有关
的系数,
0.3-0.5取
0.4(d-1)
t---混凝土
龄期(d)
正常取值t=

则Tmax=
72.67
3.混凝土 各龄期内 部实际温 度
T1(t) Tj Tmax (t)
TJ=
25 ℃

T1(3)=
64.10 0.54 T1(13)= 48.13 0.32
2.695
μ(6)=
2.129
μ(9)=
1.838
μ(21)=
1.358
20% 1.03 1.13 1.01 1.00
30% 0.97 1.09
1.15
满足抗裂条件 满足抗裂条件 满足抗裂条件 满足抗裂条件
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℃ W/m• K
375
kg kj/kg
mc:单位水泥用量mc= 218 c:混凝土的比热,c= 0.97
kg kj/(kg*k)
p:混凝土的密度,p= 2359
kg/m3
T3=39.0*0.615=24.0℃
T431.0℃
T7=39*0.892=34.8℃
Tmax=Tj+Tt*δ
λ--混凝土的导热系数,此处可取 2.33
K--计算折减系数,根据试验资料可取 0.666
β--混凝土模板及保温层的传热系数(W/m*m•K),取 5
混凝土内表温度差:△Tc= Tmax-Tbmax= 20.0
<25℃
混凝土表面温度和大气的
温差:
△Td= Tbmax-Tq= 8.3
<25℃
所以,混凝土表面可以满足防裂要求
热当量 W*c(KJ/℃)
温度Ti(℃)
热量 Ti*W*c(KJ)
水泥
218
砂子
756
碎石
1045
粉煤灰
90
矿粉
77
拌和水
162
混凝土拌和温度为:
Tj=∑Ti*W*c/∑W*c=
20.1

混凝土中心最高温度:
Tmax=Tj+Th*ξ= 46.3

ξ散热系数取 0.36
混凝土最高绝热温升Th= mc*Q/(c*p)+mf/50
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15℃
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 39.0℃代入 Tmax=15+39*0.36=29.0 ℃
混凝土拌和温度计算表
材料名称
重量m(Kg)
比热c(KJ/Kg.℃)
Th =mc*Q/(c*p)+mf/50 = 不同龄期混凝土的绝热温 升可按下式计算:
39.1
Tt=Th(1-e-mt) 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,mf= 167
Q:单位水泥水化热,Q=

H=h+2h’= 2.62
h’=k*λ/β= 0.31
△T= Tmax-Tq= 28.3

Tbmax--混凝土表面最高温度(℃)
Tq--大气的平均温度 18
H-一混凝土的计算厚度 2.62
h’--混凝土的虚厚度 0.31
h--混凝土的实际厚度 2
ΔT--混凝土中心温度与外界气温之差的最大值 28.3
0.973 0.84 0.758 0.754 0.77 4.187
212.1 635.0 792.1 67.9 59.3 678.3
35
7424.0
18
11430.7
18
14258.0
30
2035.8
30
1778.7
18
12209.3
混凝土内外温差
混凝土表面温度(未考虑覆
盖):
Tbmax=Tq+4h’(H-h’)+△T/2H= 26.3
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