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 MA=W・Q/C• p =(m c+KFA+KSL+UEA)Q/Cp

式中：

T MAX - 混凝土的最大绝热温升；

W—每m混凝土的凝胶材料用量；m 每卅混凝土的水泥用量，取205Kg/m3；FA每m混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3；SL 每m混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3；

UEA每卅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)]；

p ――混凝土密度，取2400 (Kg/m3);

T MAX= (205+0.3 X 110+0.5 X 110+10.63 ) X 375/0.97 X 2400

T MAX=303.63 X 375/0.97 X 2400=48.91 (C)

2、各期龄时绝热温升计算

Th( t)=W・ Q/c • p (1-e-mt) = T MAX( 1-e-mt);

Th---- 混凝土的t期龄时绝热温升(C)；

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。根据商砼厂家提供浇注温度

为20C , m值取0.362

Th( t) =48.91 (1-e-mt)

计算结果如下表

3、砼内部中心温度计算

「(t) =T j+Th E (t)

式中：

T1 (t) 1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 C；

t龄期降温系数，取值如下表

T i（t）=T j+Th E （t）=20+ Th E （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。

4、砼养护计算

筏板混凝土表面采用草袋进行蓄热保温养护，并在保温层下铺一层不透风的塑料

薄膜，草袋上铺一层彩条布。在砼基础侧模板外侧采用砖模与沙石回填处理。

①保温材料厚度：

8 =0.5h •入i(T2-T q)K b/ 入•(T maX"T 2)

式中

8—保温材料厚度（m ；

h—

砼浇注厚度；

—

入i各保温材料导热系数[W/ ( m-K)]，取0.14 (草袋)

入—混凝土的导热系数，取 2.33[W/ (m・ K)]；

T2—混凝土表面温度；

T q施工期大气平均温度：根据商砼厂家提供浇注期大气

平均温度为20 C；

T2-T q—-20.0 (C)；

T ma"2—25.0 (C)；

K b――传热系数修正值，取1.3 ;

8 = 0.5h •入i (T 2-T q)K b/ 入•( T max-T 2)

8 = 0.5 X 2X 0.14 X 20X 1.3/2.33 X 25=0.06249m=6.25cm

本工程采用7.8cm 厚草袋作为保温材料，计算时，取1.2 倍的安全系数，8 =6.5cm 计算；施工时，如保温效果过于明显，中心温度与表面温度差值太小，则定时错开将草袋掀开散热。

②混凝土保温层的传热系数计算：

B =1/[ 2 8 i/ 入i+1/ B q]

式中：

B――混凝土保温层的传热系数[W/( m • K)]；

8 i ——各保温材料厚度，6.5cm；

入i ――各保温材料导热系数[W/ ( m-K)]，取0.14 (草袋);

B q――空气层的传热系数，取23[W/ ( m- K)];

2

B =1/(0.065/0.14+1/23)=1.96 W/ (m • K)

③混凝土虚厚度计算：

h " =k -入/ B

式中：h / ――混凝土虚厚度(m);

k——折减系数，取2/3 ;

入一一混凝土的传热系数，取2.33[W/ (m・K)];

h x=2/3 X 2.33/1.96=0.79m

④混凝土计算厚度：

H=h+2h，=2+2X 0.79=3.58

⑤混凝土表面温度：

T2（t）= T q+[4 • h x（H- h ）（T i（t）- T q）]/H

式中：

T2（t）――混凝土表面温度（C）;

T q――施工期大气平均温度（C），根据商砼厂家提供浇注期大气平均温度为

20C；

h / ――混凝土虚厚度（m）;

H混凝土计算厚度（m）;

T i（t）――t龄期混凝土中心计算温度（C）;

不同龄期混凝土的中心计算温度（T i（t））和表面温度（T2（t））如下表

混凝土温度计算结果表

根据上表得：混凝土中心温度与表面温度最大差值出现在第

三天T1（3）- T2（3）=8.89 v 25C,混凝土表面温度与大气温度最大差值出现在第三天T2