水化热计算书
沣河桥主墩承台水化热分析计算书
沣河桥主墩承台水化热分析计算书一、工程概况工程概况请自行补充二、水化热理论计算模型对该工程的大体积混凝土用有限元程序Midas进行分析，利用1/4对称模型和实体单元模拟混凝土的施工及养护过程。
如只将地基支撑条件作为弹簧模拟则无法描叙混凝土传热给地基的情况，因此将地基也模拟为具有一定比热和热传导率的结构。
模型如图2-1所示，上部为大体积承台，下面是3.5m厚地基。
为更加精确地模拟出大体积混凝土水化过程中的散热情况，须将模型中承台下部分地基，与承台部分进行细化处理，将此两处的模型划分为更为细小的单元以提高水化热分析的精度。
图2-1水化热分析计算模型(1/4承台)承台：21.8m×12.4m×3.5m地基：28.8m×19.4m×3.5m三、计算参数1、承台与地基计算参数承台与地基参数请见下表冷却管采用管径为50mm，壁厚2.5mm钢管，其流量控制在1.2m3/h以上。
冷却管分三层布置，其间距保持在一米（冷却管布置见设计图）。
3、边界条件计算模型中，按以下4种温度边界条件处理：(1)第一类边界条件：混凝土表面温度是时间的已知函数。
承台的顶面、地基-的底面及地基的外侧面采用此类边界条件。
地基的底面和侧面温度为土壤恒定温度。
(2)第二类边界条件：混凝土表面的热流量是时间的已知函数，若表面是绝热的，则为绝热边界条件。
在l／4承台模型的对称面上采用此类边界条件。
承台的混凝土热源、冷却水管及养护等关于中心线基本对称，故在对称面上没有热量传递，为绝热边界条件。
(3)第三类边界条件：当混凝土与空气接触时，假定经过混凝土表面的热流量与混凝土表面温度丁与气温T。
之差成正比，即−k∂T∂N=β(T−T a)．式中：k为导热系数[kJ／(m·h·℃)]；β为表面放热系数(kJ／(m。
-h·℃)]；n为表面外法线方向。
在承台的外侧面和地基与空气接触的顶面采用第三类边界条件。
水泥水化热计算
以下计算参考《建筑施工计算手册》（中国工业出版社出版）大体积混凝土工程一节中的内容。
一、混凝土温度计算T(t)=m c Q(1-e-m t)/cρT h=m c Q/cρ式中T(t)——浇灌完一段时间t，混凝土的绝热温升值（℃）；T h——混凝土最终水化热绝热温升值（℃）；m c——每立方米混凝土水泥实际用量（kg/m3）;Q——每千克水泥水化热量（J/kg）；c——混凝土比热，取0.96×103（J/kg•℃）；ρ——混凝土的容重,取2400kg/m3；t——混凝土的龄期（d）；e——常数，为2.718；m——经验系数，取0.2～0.4。
m c =255kg（暂定）Q=377kJ/kg；c=0.96×103J/kg•℃；ρ=2400kg/m3；T m a x=m c Q/cρ=255×377/（0.96×2400）=41.7℃二、混凝土入模温度混凝土入模温度控制在35℃以内。
三、混凝土内部不同龄期的最高温度基础混凝土底板最厚的部位为5.8m，绝热温升与厚度关系系数ζ取0.82，最薄的为3.2m。
由于厚度较厚，《建筑施工计算手册》（中国工业出版社出版）大体积混凝土工程一节中，不同龄期的绝热温升与厚度关系系数ζ值得列表中，最厚的厚度为4m，因此考虑的ζ值为：0.82×ζ（t)/ζ（3)，见下表：混凝土不同龄期的水化热绝热温度：T(t)=T h·(1-e-m t) t为龄期混凝土不同龄期的内部最高温度为：T m a x= T0+T(t)·ζ则：T(1)=13.9℃T m a x=48.9℃T(3)=29.4℃T m a x=59.1℃T(6)=36.3℃T m a x=64.4℃T(9)=39.3℃T m a x=66.4℃（最高温度）T(12)=40.6℃T m a x=64.2℃T(15)=41.3℃T m a x=61.2℃T(18)=41.5℃T m a x=57.2℃T(21)=41.6℃T m a x=52.1℃T(24)=41.6℃T m a x=48.7℃T(27)=41.6℃T m a x=46.6℃T(30)=41.6℃T m a x=46.2℃以上温度为不考虑保温的情况下的温度。
11-26#索塔承台水化热分析计算书[优秀工程案例]
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26号索塔承台水化热分析计算书1计算依据⑴《济齐黄河公路大桥施工图》;⑵《建筑施工计算手册》;⑶《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);⑷《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002(2011年版));⑸《公路桥涵施工技术规范》JTG T F50-2011;⑹《米idas Civil 2012》.2工程概况济齐黄河公路大桥位于黄河下游济南段北店子浮桥附近,南岸接济南市槐荫区济齐路,北岸接齐河县齐晏路与国道309线平交口处.济齐黄河大桥长2288米,桥跨布置为：23×30+(40+175+410+175+40)+25×30米,主桥桥型为双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,长度840米.桥型布置图如下：图2-1 济齐黄河公路大桥主桥桥型布置图主桥最大承台为26号索塔承台,承台平面尺寸为24米×18.9米,高5米,承台采用C30混凝土,单个承台总方量2268米3.承台顶部设置塔座,高2米,采用四棱台结构形式,顶面尺寸为16.0×10.9米,底面尺寸为20.0×14.9米,单个塔座总方量466.9 米3.3承台混凝土施工本标段安装1台HZS90型混凝土拌和站,盘容量1.5米3,每盘料设定搅拌时间为120s,搅拌站一小时正常情况下生产30 盘(共计45 米3)混凝土.根据桥址处地质条件、承台深基坑支护结构、大体积温控设计、浇筑时间及方法、承台混凝土方量及搅拌站料仓储存能力,将承台分2层进行浇筑：第1次浇筑高度2米,混凝土方量907.2米3,浇注速度为45米3/h左右,浇注时间约20.2h;第2次浇筑高度3米,混凝土方量1360.8米3,浇注速度为45米3/h左右,浇注时间约30.3h.塔座一次性浇筑完成,混凝土方量933.8 米3,浇注速度为45米3/h左右,浇注时间约20.8h.4承台温控分析采用米IDAS2012有限元分析软件模拟承台施工阶段内部温度及应力场,根据计算结果,合理优化冷却水管布置方式,并制定相应的温控措施.该软件能够模拟混凝土的浇注、养护过程,并考虑分块浇筑时间间隔、分层厚度、浇筑温度、混凝土水化热进程、养护方式、冷却水管管径、通水流量、通水时间、冷却水温度、外界气温变化、混凝土徐变等复杂因素.4.1冷却水管设计根据混凝土内部温度分布特征、温控目标及分层浇筑施工特点,在承台内埋设三层冷却水管,水管水平间距1米,第一层冷却水管距承台底1米,第二层距第一层2米,第三层距第二层1米;在塔座内埋设一层冷却水管,水管水平间距1米,冷却水管距塔座底1米,承台、塔座冷却水管内径均为41米米,冷却水管布置情况见图4-1～图4.5.冷却水管可采用丝扣连接或橡胶管套接,确保不漏水.采用橡胶管套接时,两根冷却水管在橡胶套管内应对碰,避免橡胶管弯折阻水,并用多重铁丝扎紧.图4.1.1 承台第1、3层冷却水管平面布置示意图图4.1.2 承台第2层冷却水管平面布置示意图图4.1.3 塔座冷却水管平面布置示意图图4.1.4 承台及塔座横桥向冷却水管立面布置示意图图4.1.5 承台及塔座纵桥向冷却水管立面布置示意图4.2监测点布设温度 检测仪采用JGY-100型智能化数字多回路温度 巡检仪,温度 传感器为PN 结温度 传感器.JGY-100型智能化温度 巡检仪可自动、手动巡回检测128点温度 ,并具有数据记录和数据掉电保护、历史记录查询、实时显示和数据报表处理等功能.该仪器测量结果可直接用计算机采集,人机界面友好,并且测温反应灵敏、迅速,测量准确.测点的 布置按照重点突出、兼顾全局的 原则.根据结构的 对称性和温度 变化的 一般规律,在承台沿桥中心线对称的 一侧布设测点.温度 传感器在每层混凝土接近中心线上布置,该区域能够代表整个混凝土断面的 最高温度 分布.在平面内,由于靠近表面区域温度1～3层进出水口4层进出水口1～3层进出水口1、3层进出水口承台浇筑分界线4层进出水口1～3层进出水口4层进出水口1～3层进出水口2层进出水口承台浇筑分界线4层进出水口4层进出水口梯度较大,因此测点布置较密,而中心区域混凝土温度梯度较小,因此测点布置减少.承台混凝土中布设2层测点,共20个;塔座布设1层测点,共9个.图4.2.1 承台测温点平面布置示意图图4.2.2 承台测温点立面布置示意图图4.2.3 塔座测温点平面布置示意图图4.2.4 塔座测温点立面布置示意图4.3仿真分析对于桥梁承台大 体积混凝土需要考虑水化热引起的 温度 应力,温度 应力引起的裂缝具有裂缝宽、上下贯通等特点,因此对结构的 承载力、防水性能、耐久性等都会产生很大 影响.大 体积混凝土的 温度 应力是由于浇注混凝土后,水泥的 水化反应(放热反应)导致的 混凝土体积的 膨胀或收缩,在受到内部或外部的 约束时而产生的 .混凝土水化热引起的应力可以分为内部约束应力和外部约束应力两大 类.内部约束应力是指由于混凝土内部不同的 温度 分布引起的不同的体积变化而导致的 应力.即水化反应初期由于中心部分温度 比表面温度 高,会导致表面产生拉应力;而温度 开始下降时中心部分的 收缩会比表面部多,此时中心部会产生拉应力.内部约束应力的 大 小 与内外温差成比例.外部约束应力是指新浇筑的 混凝土,由于水化热而发生的 体积变化,受到与其接触的 已浇筑混凝土或者地基等的 约束而产生的 应力.外部约束的 作用与接触面积的 大 小 和外部约束的 刚度 等因素相关.水化热分析包括热传导分析(Heat Transfer Analysis)和热应力分析(Ther 米al Stress Analysis)两个过程. 热传导分析是通过考虑水泥水化反应时产生的 热量、对流、传导等因素计算随时间变化的 各节点的 温度 的 过程. 热应力分析是利用计算得到的 各节点的不同时间的温度,考虑随时间和温度变化的材料特性、干缩、随时间和应力变化的徐变等,来计算大体积混凝土各施工阶段的应力的过程.4.3.1仿真建模与分析过程4.3.2模型基本数据4.3.2.1模型建立米IDAS模型中采用体单元分别将承台混凝土和地基模拟成具有一定比热和热传导率图4.3.1 承台及地基整体模型4.3.2.2施工阶段及步骤下层承台施工为第一阶段,上层承台施工为第二阶段.第一阶段分为15个步骤,第一个步骤0~10小时,第二个步骤10~24小时,第三个步骤24~48小时,以24小时为一步骤,直至第十五个步骤312~336小时.第二阶段与第一阶段相同,第一个步骤336~346小时,第二个步骤346~370小时,同样以24小时为一步骤,直至第十五个步骤648~672 小时.4.3.2.3材料特性材料特性基本数据如下表所示.表4.3.1 材料特性5仿真分析结果5.1冷却管水温情况每层选取一个具有代表性的冷却管,分别取1/3处、2/3处、出口处进行观察.进口处水温设置为10℃.5.1.1第一层冷却管此层三个代表点的节点号按顺序依次为3425、3350、3275.各施工时间段代表点温度情况如表5.1.1所示.表5.1.1 第一层冷却管代表点温度由上表可以看出：管冷出口处节点3275在步骤4时温度达到最高,为34.7℃.5.1.2第二层冷却管此层三个代表点的节点号按顺序依次为4478、4482、4486.各施工时间段代表点温度情况如表5.1.2所示.表5.1.2 第二层冷却管代表点温度由上表可以看出：管冷出口处节点4486在步骤4时温度达到最高,为34.6℃.5.1.3第三层冷却管此层三个代表点的节点号按顺序依次为4925、4850、4775.各施工时间段代表点温度情况如表5.1.3所示.表5.1.3 第三层冷却管代表点温度由上表可以看出：管冷出口处节点4775在步骤4时温度达到最高,为34.3℃.5.2承台温度情况5.2.1承台第一次浇筑时温度情况通过对各阶段的比对,步骤4时(即第一层混凝土浇筑后72h)最高温度最大,温度情况如下图5.2.1所示：图5.2.1 承台第一次浇筑最高温度条件下温度分布图通过对结果分析,承台第一次浇筑在步骤4时内外温差最大,内外温差最大为20.5℃,小于容许温差25℃,满足大体积混凝土施工要求.5.2.2承台第二次浇筑时温度情况通过对各阶段的比对,步骤4时(即第二层混凝土浇筑后72h)最高温度最大,步骤4温度情况如下图5.2.2所示：图5.2.2 承台第二次浇筑最高温度条件下温度分布图通过对结果分析,承台第二次浇筑在步骤4时内外温差最大,内外温差最大为21.6℃,小于容许温差25℃,满足大体积混凝土施工要求.5.3承台应力情况5.3.1承台第一次浇筑时应力情况通过对结果分析,承台第一次浇筑在步骤4时sig-EFF最大,最大有效拉应力1.02米pa,小于C30抗拉强度标准值2.01米pa,计算结果满足要求,此时应力分布图如下图5.3.1所示：图5.3.1 承台第一次浇筑sig-EFF应力最大时应力分布图5.3.2承台第二次浇筑应力情况通过对结果分析,承台第二次浇筑在步骤3时sig-EFF最大,最大有效拉应力1.58米pa,小于C30抗拉强度标准值2.05米pa,计算结果满足要求,此时应力分布图如下图5.3.2所示：图5.3.2 承台第二次浇筑sig-EFF应力最大时应力分布图5.4监控点时程图水化热分析以时程图形的方式提供各部分(节点)的应力、容许应力、温度、应力比等结果.成果书分别选取了承台第一次浇筑时的1个表面点、2个内部节点和承台第二次浇筑时的1个表面点、3个内部节点共7个点查看分析结果.5.4.1 监控点的选取承台第一次浇筑时选取3500、4000、3275三点,3500位于第一层冷却管处,4000位于两层混凝土分界面,3275位于第一次浇筑承台的内部.承台第二次浇筑时选取4500、5000、5498、4486四点,4500位于第二层冷却管处,5000位于第三层冷却管处,5498处于承台顶面,4486位于第二次浇筑承台的内部.5.4.2 监控点时程图⑴节点3500应力和容许应力时程图如下图5.4.1所示.图5.4.1 节点3500应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.2所示.图5.4.2 节点3500温度时程图⑵节点4000应力和容许应力时程图如下图5.4.3所示.图5.4.3 节点4000应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.4所示.图5.4.4 节点4000温度时程图⑶节点3275应力和容许应力时程图如下图5.4.5所示.图5.4.5 节点3275应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.6所示.图5.4.6 节点3275温度时程图⑷节点4500应力和容许应力时程图如下图5.4.7所示.图5.4.7 节点4500应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.8所示.图5.4.8 节点4500温度时程图⑸节点5000应力和容许应力时程图如下图5.4.9所示.图5.4.9 节点5000应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.10所示.图5.4.10 节点5000温度时程图⑹节点5498应力和容许应力时程图如下图5.4.11所示.图5.4.11 节点5498应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.12所示.图5.4.12 节点5498温度时程图⑺节点4486应力和容许应力时程图如下图5.4.13所示.图5.4.13 节点4486应力和容许应力时程图温度时程图如下图5.4.14所示.图5.4.14 节点4486温度时程图5.5实际施工中承台温控建议计算结果汇总如下表5.5.1所示：表5.5.1 计算结果汇总表采用大型有限元米IDAS软件来计算该承台施工期内部温度场及仿真应力场,并根据计算结果制定不出现有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施.⑴温控要求基于仿真计算结果,结合已有现场经验,按照施工流程,从配合比优化到养护完成提出以下控制要求.混凝土性能、工艺要求：①C30混凝土绝热温升小于35℃;②C30混凝土28天劈裂抗拉强度大于2.01米Pa;③水泥、粉煤灰、矿粉温度不宜高于50℃;④混凝土入仓温度不宜高于15℃;⑤混凝土施工前,应进行计量标定,称料误差符合规范要求,严格按确定的配合比拌制;⑥混凝土按规定厚度、顺序和方向分层浇筑,在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土;⑦两层混凝土浇筑间歇期不宜超过14天.⑵保温、养护要求①内、外温差小于25℃;②混凝土降温速率不宜大于3℃/d;③混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度之差不应大于15℃,养护用水采用自来水;④混凝土内部均温与环境温度之差小于20℃方可拆模.降低混凝土的入仓温度对控制混凝土裂缝非常重要.在混凝土开盘前,可通过测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,估算入仓温度.。
大体积混凝土水化热计算定稿版
大体积混凝土水化热计算定稿版在建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而，由于其体积较大，水泥水化过程中释放的热量不易散发，容易导致混凝土内部温度升高，从而产生温度应力。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，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水化热对于控制混凝土的温度裂缝至关重要。
一、大体积混凝土水化热的产生原理水泥在水化过程中会发生一系列的化学反应，这些反应会释放出热量。
对于大体积混凝土，由于其体积大，热量聚集在内部，难以迅速散发出去，从而导致混凝土内部温度升高。
水泥的水化热主要取决于水泥的品种、强度等级以及水泥的用量。
一般来说，高标号水泥的水化热较大，水泥用量越多，水化热也越大。
二、大体积混凝土水化热计算的重要性准确计算大体积混凝土的水化热具有以下重要意义：1、预测混凝土内部的温度变化：通过计算水化热，可以预测混凝土在不同时间点的温度分布，为采取有效的温控措施提供依据。
2、控制温度裂缝：避免因温度应力过大而导致混凝土开裂，保证结构的整体性和耐久性。
3、优化施工方案：根据水化热计算结果，合理安排混凝土的浇筑顺序、分层厚度、养护方式等施工参数，提高施工质量和效率。
三、大体积混凝土水化热计算的方法目前，常用的大体积混凝土水化热计算方法主要有以下几种：1、经验公式法经验公式法是根据大量的试验数据和工程实践总结出来的计算公式。
常见的经验公式有：（1）双曲线式：Q(t) ＝ Q0(1 e^（mt)）其中，Q(t)为t 时刻的水化热，Q0 为最终水化热，m 为常数，与水泥品种、强度等级等有关。
（2）指数式：Q(t) ＝ Q0(1 e^（nt)）＾p式中，n、p 为常数，取决于水泥的特性。
经验公式法计算简单，但准确性相对较低，适用于初步估算。
2、热平衡法热平衡法基于能量守恒原理，考虑了混凝土的热传导、对流和辐射等传热过程。
通过建立热平衡方程，求解混凝土内部的温度分布。
大体积承台水化热计算用
大体积砼温控计算书我部第一次是的是洪庆高架桥25#左承台，其平面尺寸为13。
5m ×12。
5m,其高度为4m,一次性混凝土浇筑方量为650m 3,承台混凝土施工时间安排在2010年3月25日21：00至次日10：00前结束，最高温度考虑为：15℃，最低温度考虑为5℃。
大体积混凝土施工的温度控制计算，考虑两种温度应力,都应该满足混凝土抗裂的要求.１、混凝土内外温差引起的内力（混凝土同一时间点横向温差)；２、混凝土温度收缩应力(不同时间点的纵向温差).现就两种应力进行计算：一、 混凝土浇筑前裂缝控制施工计算（一）、综合数据拟定１、混凝土配合比混凝土设计标号为C25, 其配合比为：1：0.233：2.785：4。
352：0.016，1m 3混凝土需270kg 水泥,使用山西黄腾HT-HPC 减水剂,每方混凝土掺加4.33kg ，华元II 级粉煤灰掺量为63kg 。
２、基本数据取定与计算水泥水化热:Q=377J/kg ；混凝土比热：C=0。
96J/kg ﹒K ；混凝土质量密度:ρ=2400kg/m3。
（二）、各龄期应力计算因为混凝土一般在２－５天水化热温度达到最高，故需丛混凝土具有两天龄期时开始计算其温度应力.在温度上升阶段，混凝土的弹性模量较低，约束应力较小,故不必考虑其温度上升阶段的裂缝问题。
混凝土内外温差应力计算采用相应抗拉强度标准值,而纵向混凝土温度收缩温差引起的应力采用抗拉强度设计值,并考虑1.15的安全系数,因为其产生的是必须避免的贯通性裂缝.１、2天龄期后应力计算(此时还没有拆除模板）混凝土的抗拉强度为：()()Mpa t R R l b l b 75.02lg 1.28.0lg 8.067.067.0)2(=⨯⨯=⨯⨯=()()Mpat R R l l 62.02lg 75.18.0lg 8.067.067.0)2(=⨯⨯=⨯⨯= 考虑1。
15安全系数的抗拉设计强度：MpaR l 54.015.1/)2(=２天龄期对应的弹性模量为：()()()()Mpa E E t C 46121108.21209.0409.02=-⨯⨯=-⨯=•-•-（１）、混凝土内外温差引起的应力 ),(11)31(220)(i y x t t H u h y T E ⨯-⨯-⨯⨯⨯=ασ上式中Ｅ为对应龄期混凝土的弹性模量α为混凝土线膨胀系数，取1Ｘ10-5，T0为混凝土内外温差。
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。
水化热计算书
水化热计算书长源假日港湾二期项目C35P6大体积混凝土水化热计算书1、求混凝土拌和温度Ta 见下表12、混凝土的浇筑温度Tj:混凝土拌和后经运输、平仓、振捣后的温度，称绝热温度。
见下表23、混凝土内部中心温度TmaxTmax=Tj+T(t)*§T(t)-在t龄期时混凝土的绝热温升（℃）§-不同浇筑块厚度的降温系数。
不同浇筑块厚度与混凝土绝热温升的关系（§值）见下表3。
浇筑块厚度/m 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 6.0§0.360.490.570.680.790.82不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系，见下表43.1、混凝土的最终绝热温升T hT h=W*Q/(C*P)W-折合纯水泥用量（kg)Q-水泥水化热(kJ/kg)，此为P.O42.5水泥取335kJ/kgC-混凝土比热(kJ/kg*K)，取0.96kJ/kg*KP-1方混凝土的质量（kg)，此为2379kg胶凝材料用量折合系数见下表53.2、估算底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土内部温度Tn查表3，表4的§值可求出不同龄期的水化温升t=3d§=0.65Th*§=29.0℃t=6d§=0.62Th*§=27.7℃……估算值Tn=Tj+Th*§，如下表6，即为板厚2.5m时不同龄期混凝土内部估算温度(℃)。
3.3、估算底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土表面温度Tb(t)T W(T)=Tq+(4x/H2)(h-x)△T(T)Tw(t)-龄期t时，计算厚度为x处时的混凝土温度（℃）Tq-龄期t时，大气的平均温度（℃）此工程Tq=28℃△T(t)-龄期t 时，混凝土中心温度与外界气温之差（℃）当x=h′时，即为混凝土表面温度Tb(t)Tb(t)=Tq+(4h′/H2)(h-h′)△T⑴(T)H=h+2h′⑵H-混凝土的计算厚度（m);h-混凝土的实际厚度（m);此工程h= 2.5mh′-混凝土的虚厚度（m);h′=K*λ/β⑶λ-混凝土的热导率，此为2.33W/m*K;β-混凝土模板及保温层的传热系数（W/m2*K）；K-计算折减系数，可取0.666β=1／﹛∑〔δi/λi〕+1/βq﹜⑷δi-各种保温材料的厚度（m);λi-各种保温材料的热导率（W/m*K）;详见表7βq-空气层传热系数；可取23W/m2*K.表7部分保温材料的热导率（W/m*K）本工程底板采用木模厚0.015m;表面盖塑料薄膜厚度0.0003m；表面洒水覆盖0.01m.由⑷得β=1／﹛∑〔δi/λi〕+1/βq﹜1／﹛〔0.015/0.23+0.0003/0.08+0.01/0.58〕+1/23﹜7.71W/m2*K 由⑶得h′=K*λ/β=0.20m由⑵得H=h+2h′=2.5+2*0.20=2.90m由⑴得混凝土表面温度Tb(t)Tb(t)=Tq+(4h′/H 2)(h-h′)△T (T)t=3d时, Tb(3d)=28+(4*0.2/(2.90*2.90))*(2.5-0.20)*(55-28)=33.9℃…由此估算出底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土表面温度Tb(t)及其它情况。
承台水化热分析计算书
8#墩承台水化热分析计算书1 计算依据(1) 施工设计图；(2)《建筑施工计算手册》；(3)《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010；(4)《大体积混凝土施工规范》GB 50496-2009；(5) MIDAS设计手册。
2 工程概况8#墩左右福各一个索塔承台，单个承台为18.6×13.6×4.5m钢筋混凝土结构，采用C35混凝土。
3 承台混凝土施工承台混凝土模板采用木模，混凝土一次性浇筑，时间约20h。
4 承台温控分析采用大型有限元MIDAS软件来计算该承台施工期内部温度场及仿真应力场，并根据计算结果制定不出现有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施。
该软件能够模拟混凝土的浇注、成长过程，能考虑到浇筑温度、施工间歇期、混凝土水化热的散发规律、养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混凝土及基岩弹模变化、混凝土徐变等复杂因素。
4.1 冷却水管设计根据混凝土内部温度分布特征及控制最高温度的目标，承台埋设三层冷却水管，水管水平间距为0.8m，竖向间距为1.25+1.0+1.25m，冷却水管内径27mm。
冷却水管可采用丝扣连接或橡胶管套接，确保不漏水。
采用橡胶管套接时，两根冷却水管在橡胶套管内应对碰，避免橡胶管弯折阻水，用多重铁丝扎紧。
1图4-1 承台单层冷却水管平面布置示意图(单位：cm)图4-2 承台冷却水管立面布置示意图(单位：cm)4.2 仿真分析对于桥梁承台大体积混凝土需要考虑水化热引起的温度应力，温度应力引起的裂2缝具有裂缝宽、上下贯通等特点，因此对结构的承载力、防水性能、耐久性等都会产生很大影响。
大体积混凝土的温度应力是由于浇注混凝土后，水泥的水化反应（放热反应）导致的混凝土体积的膨胀或收缩，在受到内部或外部的约束时而产生的。
混凝土水化热引起的应力可以分为内部约束应力和外部约束应力两大类。
内部约束应力是指由于混凝土内部不同的温度分布引起的不同的体积变化而导致的应力。
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
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。
水化热计算书及相关附件
九、计算书及相关附件9.1相关附件附件1、拱座施工平面布置图附件2、XXX特大桥《两阶段施工图设计》附件3、拱座冷却管布置图9.2计算书9.2.1砼的最大绝热温升计算一、C40拱座砼基本计算数据:表9.2-1 C40拱座砼基本计算数据表C40砼的导热系数λ=10.6C40砼的比热C=﹙0.54×15.80+0.745×29.86+0.71×44.81+4.9×6.52+0.2*2.81﹚×1／100=0.95KJ／kg· k C40砼最大绝热温升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(包括膨胀剂)用量(kg/m3)F----混凝土活性掺合料用量(kg/m3)Q----水泥28d水化热(kJ/kg)见表9.2-1表9.2-2 水泥水化热一览表C—混凝土比热,取0.95(kJ/kg·K)ρ—混凝土密度,取2455(kg/m3)e—为常数,取2.718t—混凝土的龄期(d)m—系数,随浇筑温度改变,见表9.2-2表9.2-3 系数-浇筑温度变化表二、m—系数的确定：C40砼基础数据：环境温度36°C，水温20°C，砂、石子、水泥、粉煤灰温度为29°C。
取砂，石子的含水量为 3.5％，粉煤灰 0.5％。
拌合温度：Tb=[0.92﹙733+1100+388+69﹚×29+4.19×160×20+4.19﹙733+1100﹚×29×0.035+4.19×69×29×0.005] ÷ [0.92﹙733+1100+388+69﹚+4.19×160+4.19×﹙733+1100﹚×0.035+4.19×69×0.005]= [61097.2+13480.0+7795.5+41.9] ÷[2106.8+670.4+268.8+1.4]=82414.6÷3047.4=27.044°C砼出机时温度变化为 T1：T1=Tb－0.16﹙Tb－36﹚=27.044－0.16﹙27.044－36 ﹚=27.044+1.43=28.474 °C砼浇筑的温度 T2 ：T2= T1－﹙αt+0.032n﹚﹙T1－Td﹚=28.474－﹙0.25×1+0.032×3﹚﹙28.474-36﹚=31.074 °C式中 0.25为每小时的温度损失， Td为拌合棚内温度。
某桥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一、工程概况某桥x#号墩承台属于大体积混凝土，承台厚6.0m，具体尺寸见施工图，预计2013年12月-2014年1月施工承台混凝土。
浇筑时分两层浇筑，第一层假设浇筑3.2m高，混凝土方量5668.16m³。
施工时环境温度取10℃，入模温度取15℃。
二、大体积混凝土的温控计算1、相关资料（1）配合比及材料承台混凝土：C：W：S：G=1：0.405：1.74：2.607外加剂掺量1%，外加剂为缓凝剂、减水剂。
粉煤灰掺量40%。
材料：每立方混凝土含华新宜昌P.O42.5水泥249kg、荆门电厂Ⅱ级粉煤灰166kg、洞庭湖岳阳县中砂722kg、宜昌蓮沱碎石5-25mm1082kg、江苏奥莱特ART-JR(缓凝型)4.15kg、拌合长江水168kg。
（2）气象资料桥址区属属亚热带湿润季风气候区。
冬季雨水较少，年平均气温15.9-16.6℃。
12月份平均气温6.4 ℃，平均最高气温10.8℃，平均最低气温2.9℃，月平均降水6.8天，平均降水量23.4mm。
1月份平均气温4.1 ℃，平均最高气温8.1℃，平均最低气温0.9℃，月平均降水8.4天，平均降水量29.6mm。
（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。
2、承台混凝土的温控计算2.1 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：水泥W1=249kg/m3；水化热Q1=350kJ/ Kg；粉煤灰W2=166kg/m3；水化热Q 2=150kJ/ Kg 。
混凝土比热C=0.96kJ/ Kg ℃，混凝土容重Rh =2430 Kg/m ³承台混凝土最高水化热绝热升温： Tmax=(W 1Q1+W2Q2)/(Rh•C)= (249×350+166×150)/(2430×0.96)=48.03℃ 3d 的绝热温升T （3）= Tmax ⨯（1-e -0.4*3）=48.03⨯（1-e -0.4*3）=33.56℃ 7d 的绝热温升T （7）= Tmax ⨯（1-e -0.4*7）=48.03⨯（1-e -0.4*7）=45.11℃2.2承台混凝土各龄期收缩变形值计算⨯⨯⨯-=-2101.00)()1(M M e t y t y εε····10M ⨯式中：yε为标准状态下的最终收缩变形值；1M 为水泥品种修正系数，为普通硅酸盐水泥； 2M 为水泥细度修正系数，取400m ²/kg ； 3M 为水胶比修正系数,水胶比为0.4； 4M 为胶浆量修正系数，取25%； 5M 为养护时间修正系数，取3d 和7d 的数据； 6M 为环境相对湿度修正系数，相对湿度取68%；7M 水力半径的倒数(cm -1),为构件截面周长(L)与截面面积(A)之比:r=L/A ，水力系数计算为0.33；8M 为广义配筋率修正系数，配筋率计算得到3d 为0.055%，7d 为0.058%； 9M 为有无减水剂修正系数，按有减水剂计算；10M 为与粉煤灰掺量修正系数,本配合比中为40%；未掺矿粉。
大体积承台水化热计算
27
19.9 4.6 6.2 18.5 10.7
3.01
30
19.9 4.2 6.8 18.5 11.0
3.08
Tj( C) T(τ) ( C) Ty(τ) ( C) Tq △T E(
τ )(×10
4
0
0
15 0.8 18.5 12.2
0.78
0
Mpa)
a(×10-6 Mpa) μ Sh(τ) Rk σ (温度应
0 0
Ty(τ)_混凝土收缩当量( C) Tq_混凝土浇筑后达到稳定时的温度,一般根据历年气象资料取 当地年平均温度( C) Sh(τ)_考虑徐变影响的松弛系数,查表选取 Rk-混凝土的外约束系数,本次计算基础为混凝土取 Rk=1 μ-混凝土的泊松比,取 0.15
龄期（天）
0
0
3
19.9
6
19.9 14.7 1.5 18.5 12.7
2、各龄期混凝土的收缩变形值εy(τ)按下式计算： εy(τ)=εy0（1-e-0.01 ）×M1×M2…×Mn
τ
τ—从混凝土浇筑后至计算时的天数（天） ε y0 —混凝土在标准状态下的最终收缩值（即极限收缩值）取 3.24×10-4/ C
0
M1、M2、…Mn—考虑各非准条件下的修正数
龄（天）期 3 6 9 12 15 18 21 0.5 24 0.56 27 0.62 30 0.68
材料名称 水泥 砂子 碎石 砂中含水 量 4% 石中含水 量 1% 拌合水 合计 备注 重量 W/(Kg) (1) 440 785 999 32 10 165 2431 比热 C/(Kj/Kg.K) (2) 0.84 0.84 0.84 4.2 4.2 4.2 热当量 Wc/(Kj/0C) (3)=(1)×(2) 370 660 840 135 42 693 2740
大体积混凝土水化热计算
.球磨机混凝土水化热温度计算10.31、最大绝热温升 F)Q/c）Th=(mc+K··ρ（1-mtˉ)·ρ(1-e (2) Th=mc·Q/c Th----混凝土最大绝热温升（℃）式中(kg/m3) mc---混凝土中水泥用量(kg/m3) F----混凝土活性掺合料用量0.30 ～ K----掺合料折减系K) 0.97(kJ/kgC---混凝土比热,取·2400(kg/m3) ,取ρ—混凝土密度2.718 取为常数,e----t-----混凝土的龄期(d)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（℃）..0.244.00 0.72 0.74 0.73 0.30 0.65 0.55 0.25 0.46 0.373，温度计算如下。
、球磨机基础底板第一步混凝土浇筑厚度为1.6m天。
所以取三天降温系3-5已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后。
计算Tmax数0.49 混凝土的最终绝热温升计算：(1)Tn=mc*Q/(c*p)………………不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算：-mt(2) Tt=Tn(1-e)………………式中：t龄期时混凝土的绝热温升（℃）；Tt： Tn：混凝土最终绝热温升（℃）； 0.362M:随水泥品种及浇筑温度而异，取；m＝ T：龄期； mf：掺和料用量；；：单位水泥水化热，Q=375kj/kgQ 430kg/m3）：单位水泥用量；（mcc=0.97kj/(kg*k);c：混凝土的比热， p=2400kg/m3;得混凝土最终绝热温升：p:混凝土的密度，℃0.9*2400）=69.3（代入（1）得；Tn=mc*Q/(c*p)=430*375/:）得代入（2 ℃；T3=69.3*0.662=45.88 ℃；T4=69.3*0.765=53.01T5=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 混凝土内部最高温度（℃）；Tmax:假定混凝土浇筑温度，根据天气条件下底板混凝土施工实测平均结果，Tj：℃；为20 tTt：龄期时的绝热温升；..δ：降温系数；，计算内外温℃，根据现场实测表面温度Tb混凝土的内部最高温度为48.05℃时，需进行表面覆盖保温材料，以提高混凝土的表面温度，差，当温差超过25 降低内外温差。
大体积砼水化热及温度计算
大体积砼水化热及温度计算一、水化热计算：1、砼配合比的原则：主桥墩、过渡墩承台采用C30砼采用恩施州连珠水泥厂家生产的普通硅酸盐P.032.5水泥，3#、4#主墩承台砼方量445.4m³,2#、5#过渡墩承台砼方量173.3m³,均为大体砼,砼配合比的原则为:满足设砼强度等级条件下,掺适量粉煤灰、同时加缓凝剂延长砼的初凝时间，尽可能降低砼的水量，尽量降低砼内最大温升值。
2、C30砼设计配合比：水泥：350㎏∕m³水：176㎏∕m³；大气温度在30°C，马水河水温在27°C粗骨料：767㎏∕m³细骨料：938㎏∕m³粉煤灰：90㎏∕m³缓凝型减水剂：1%3、砼温度计算：1）、搅拌温度计算和浇筑温度砼拌和温度计算砼拌和温度为：T c=∑Ti*W*C=75410.4∕2510.3=30.04°C考虑到砼运输过程中受日晒等因素，入模温度比拌和温度约高3°C，砼入模温度约Tj=33.04°C2)砼中心最温度:Tmax=Tj+Th*ξTj=33.04°C(入模温度) ξ散热系数取0.7砼最高绝热温升Th=W*Q∕C∕r=350×377÷0.973÷2321=50.43°C其中: 350㎏∕m³水泥用量；377KJ∕kg为单位水泥水化热；0.973KJ∕kg·°C为水泥比热；2321㎏∕m³为砼密度。
则：Tmax=Tj+Tk*ξ=33.04+50.43×0.7=70.794°C3)砼内外温差:砼表面温度(未考虑覆盖)Tb=Ta+4 h´(H-h´) ΔT∕H²。
H-2h´=3+2×0.07=3.14h´=K*λ∕β=0.666×2.33÷22=0.07式中：Tbmax——砼表面最高温度（°C）Ta——大气的平均温度(°C)H——砼的计算厚度h´——砼的虚厚度h——砼的实际厚度ΔT——砼中心温度与外界气温之差的最大值λ——砼的导热系数,此处可取2.33W∕m·KK——计算折减系数,根据试验资料可取0.666β——砼模板及保温层的传热系数(W∕m*mK),取22Ta——为大气环境温度,取30°C ΔT= Tmax- Ta=40.94°C故Tb=33.73°C砼内表温试差: ΔTc= Tmax- Tb=70.94-33.73=37.21°C＞20°C二、温度应力计算计算温度应力的假定：①、砼等到级为C30，水泥用量较大311kg∕m³；②、砼配筋率较高，对控制裂缝有利；③、底模对砼的约束可不考虑；④、几何尺寸不算太大，水化热温升快，散热也快；因此，降温与收缩的共同作用是引起砼开裂的主要因素。
大体积混凝土水化热计算单
目录1.工程概况 (1)2.大体积混凝土的温控计算资料 (1)2.1.计算依据及温控要求 (1)2.2承台混凝土物理及热性能参数 (1)3.大体积混凝土的温控计算 (2)1.工程概况中渡长江大桥是主桥为主跨600m双索面悬索桥，桥跨布置为50+600+65m，桥面宽32.5m，双向六车道，主跨加劲梁采用扁平型钢箱梁，桥塔采用门式框架结构，南岸采用重力式锚碇，北岸采用隧道式锚碇。
南、北岸主塔跨度为600m，承台靠近防洪堤，远离通航航道，有利船舶通行和桥塔自身的安全。
矩形承台平面尺寸为22.5m×16.5m，承台高为6m，采用C35混凝土。
混凝土的开裂可以由很多不同情况引起，并且开裂范围可以从施加适当应力而产生的内部微裂缝至由于环境的不良作用、不恰当的结构使用或者结构处理方面等原因而产生的较大裂缝。
在极端的情况下，混凝土的结构完整性可以受到严重的影响。
对大体积混凝土而言，混凝土开裂最主要的原因是干缩和温度应力。
本承台混凝土施工按照大体积混凝土施工工艺进行，采取循环冷却水管和保温养护等一系列技术措施，冷却水管在浇注混凝土时即开始浇注冷水，施工过程中监控温度变化情况。
控制混凝土内部因水化热引起的绝热温升，防止内外温差过大产生的有害裂纹，确保大体积混凝土质量。
2.大体积混凝土的温控计算资料2.1.计算依据及温控要求（1）计算依据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2011）《重庆市工程建设标准》（DBJ50-086-2008）（2）温控要求A.最高温度不大于75℃，内表温差不大于25 ℃。
B.入模温度不低于5 ℃，不高于28℃。
C.降温速率不大于2 ℃/d。
2.2承台混凝土物理及热性能参数主桥承台采用C35混凝土，每方混凝土水泥用量按300kg计算。
承台采用商品混凝土，拌和站集中拌和，混凝土泵输送混凝土至模内。
混凝土主要物理及热性能参数如下表所示：表2.1 混凝土主要物理及热性能参数表3.大体积混凝土的温控计算承台大体积混凝土计算采用Midas Civil 2010大型有限元软件。
midas 筏板 水化热计算书
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水化热控制计算
一、混凝土浇筑前最大温度应力计算在大体积混凝土浇筑前，根据施工拟采取的防裂措施和已知施工条件，计算混凝土的水泥水化热绝热温升值、各龄期收缩变形量、收缩当量温差和弹性模量，然后通过计算，估量可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效控制预防裂缝的出现；如超过混凝土的抗拉强度，则可采取调整混凝土的浇筑温度、降低水化热温升值，降低内外温差、改善施工操作工艺和混凝土性能、提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新计算，直至计算的应力在允许范围以内为止。
1、混凝土的绝热温升承台混凝土内部因水泥水化热引起的绝热温升值可按下式计算：()(1)mt c t m Q T e c ρ-=- （1） 式中：T(t)—混凝土浇完一段时间t ，混凝土的绝热温升值（℃）c m —每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m 3），取430Kg/m ³Q —水泥水化热总量（J/Kg ）c —混凝土的比热，一般为0.92～1.0（J/Kg∙K ），取0.96J/Kg∙Kγ—混凝土的质量密度。
取2400 Kg/m 3m —与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,一般取0.2～0.4。
取0.3t —混凝土龄期（d ）e —常数，为2.718计算得：最大绝热温升值Tmax=62.6℃ (3)37.1T = (7)54.9T = (28)62.6T =2、各龄期混凝土收缩变形量各龄期混凝土的收缩变形值()y t ε随许多具体条件和因素的差异而变化，一般可按下列指数函数表达式计算：00.01y()12(1)t t y n e M M M εε-=-⨯⨯⨯∙∙∙式中：()y t ε—各龄期混凝土的收缩相对变形值y ε—标准状态下的最终收缩值（即极限收缩值），取3.24×10-4M 1、M 2、…M n 、考虑各种非标准条件的修正系数M 1=1.0 M 2=1.0 M 3=1.0 M 4=1.08 M 5=1.25M 6=1.11 M 7=1.1 M 8=1.13 M 9=1.0 M 10=0.95(3)y ε=1.7×10-5 (7)y ε=3.9×10-5 (28)y ε=14×10-5 3、混凝土收缩当量温差混凝土的收缩变形换成当量温差按下式计算：y()()t y t T εα= 式中：()y t T —各龄期（d ）混凝土收缩当量温差，℃α—混凝土的线膨胀系数，取1.0×10-5(3)y T =1.7 (7)y T =3.9 (28)y T =14 4混凝土的弹性模量各龄期混凝土的弹性模量按下式计算：0.09()(1)t t c E E e -=-式中：c E —混凝土的最终弹性模量，MPa()t E —混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量，MPa(3)E =0.75×104 (7)E =1.47×104 (28)E =2.9×104 5、最大综合温差计算混凝土最大综合温差按下式进行计算：0()()23t y t h T T T T T ∆=++- 式中：0T —混凝土的入模温度，30℃；h T —混凝土浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年的平均气温，取25℃；T ∆=60.7℃6、最大温度收缩应力计算()()=1t t E TS R ασυ∙∙∆-∙∙-式中：σ—混凝土的温度应力，MPaυ—混凝土的泊松比，可采用0.15～0.2，取0.17()t S —考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3～0.5，取0.4R —混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R=1；当为可滑动垫层时，R=0；一般地基取0.25～0.5；取0.3σ=2.77MPa ＞C35混凝土标准抗拉强度2.20Mpa养护期间各龄期可能产生的温度收缩应力为：(3)σ=0.35MPa (7)σ=0.97MPa (28)σ=2.77MPa因此可知：承台混凝土在最大温度应力作用下可能会出现温度应力裂缝。
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长源假日港湾二期项目C35P6大体积
混凝土水化热计算书
1、求混凝土拌和温度Ta 见下表1
2、混凝土的浇筑温度Tj:混凝土拌和后经运输、平仓、振捣后的温度，称绝热温度。
见下表2
3、混凝土内部中心温度Tmax
Tmax=Tj+T(t)*§
T(t)-在t龄期时混凝土的绝热温升（℃）
§-不同浇筑块厚度的降温系数。
不同浇筑块厚度与混凝土绝热温升的关系（§值）见下表3。
浇筑块厚度/m 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 6.0§0.360.490.570.680.790.82
不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系，见下表4
3.1、混凝土的最终绝热温升T h
T h=W*Q/(C*P)
W-折合纯水泥用量（kg)
Q-水泥水化热(kJ/kg)，此为P.O42.5水泥取335kJ/kg
C-混凝土比热(kJ/kg*K)，取0.96kJ/kg*K
P-1方混凝土的质量（kg)，此为2379kg
胶凝材料用量折合系数 见下表5
3.2、估算底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土内部温度Tn
查表3，表4的§值可求出不同龄期的水化温升
t=3d§=0.65Th*§=29.0℃
t=6d§=0.62Th*§=27.7℃
……
估算值Tn=Tj+Th*§，如下表6，即为板厚2.5m时不同龄期混凝土内部估算温度(℃)。
3.3、估算底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土表面温度Tb(t)
T W(T)=Tq+(4x/H2)(h-x)△T
(T)
Tw(t)-龄期t时，计算厚度为x处时的混凝土温度（℃）
Tq-龄期t时，大气的平均温度（℃）此工程Tq=28℃△T(t)-龄期t时，混凝土中心温度与外界气温之差（℃）
当x=h′时，即为混凝土表面温度Tb(t)
Tb(t)=Tq+(4h′/H2)(h-h′)△T
⑴
(T)
H=h+2h′⑵
H-混凝土的计算厚度（m);
h-混凝土的实际厚度（m);此工程h= 2.5m
h′-混凝土的虚厚度（m);
h′=K*λ/β⑶
λ-混凝土的热导率，此为2.33W/m*K;
β-混凝土模板及保温层的传热系数（W/m2*K）；
K-计算折减系数，可取0.666
β=1／﹛∑〔δi/λi〕+1/βq﹜⑷
δi-各种保温材料的厚度（m);
λi-各种保温材料的热导率（W/m*K）;详见表7
βq-空气层传热系数；可取23W/m2*K.
表7部分保温材料的热导率（W/m*K）
本工程底板采用木模厚0.015m;表面盖塑料薄膜厚度0.0003m；表面洒水覆盖0.01m.
由⑷得β=1／﹛∑〔δi/λi〕+1/βq﹜
1／﹛〔0.015/0.23+0.0003/0.08+0.01/0.58〕+1/23﹜7.71
W/m2*K 由⑶得h′=K*λ/β=0.20
m
由⑵得H=h+2h′=
2.5+2*0.20=2.90
m
由⑴得混凝土表面温度Tb(t)
Tb(t)=Tq+(4h′/H 2)(h-h′)△T (T)
t=3d时, Tb(3d)=28+(4*0.2/(2.90*2.90))*(2.5-0.20)*(55-28)=
33.9
℃
…
由此估算出底板厚度2.5m时，不同龄期时混凝土表面温度Tb(t)及其它情况。
见下表8：单位：℃。