大体积混凝土温度计算
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10-7-2-1 大体积混凝土温度计算公式
1.最大绝热温升(二式取其一)
(1)T h=(m c+k·F)Q/c·ρ
(2)T h=m c·Q/c·ρ(1-e-mt)(10-43)
式中T h——混凝土最大绝热温升(℃);
m c——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);
K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30;
Q——水泥28d水化热(kJ/kg)查表10-81;
不同品种、强度等级水泥的水化热表10-81
水泥品种水泥强度等级
水化热Q(kJ/kg)
3d 7d 28d
硅酸盐水泥42.5 314 354 375 32.5 250 271 334
矿渣水泥32.5 180 256 334
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。查表10-82。
系数m 表10-82
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
2.混凝土中心计算温度
T1(t)=T j+T h·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(℃);
ξ(t)——t龄期降温系数、查表10-83。
降温系数ξ表10-83
浇筑层厚度(m)
龄期t(d)
3 6 9 12 15 18 21 2
4 27 30
1.0 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01
1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03
1.50 0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12 0.08 0.05 0.04
2.50 0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23 0.19 0.16 0.15
3.00 0.68 0.67 0.63 0.57 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19
4.00 0.74 0.73 0.72 0.65 0.55 0.46 0.37 0.30 0.25 0.24
3.混凝土表层(表面下50~100mm处)温度
1)保温材料厚度(或蓄水养护深度)
δ=0.5h·λx(T2-T q)K b/λ(T max-T2)(10-45)
式中δ——保温材料厚度(m);
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]查表10-84;
几种保温材料导热系数表10-84
材料名称密度(kg/m3)
导热系数λ
[W/(m·K)]
材料名称密度(kg/m3)
导热系数λ
[W/(m·K)]
建筑钢材7800 58 矿棉、岩棉110~200 0.031~0.06 钢筋混凝土2400 2.33 沥青矿棉毡100~160 0.033~0.052 水0.58 泡沫塑料20~50 0.035~0.047 木模板500~700 0.23 膨胀珍珠岩40~300 0.019~0.065 木屑0.17 油毡0.05 草袋150 0.14 膨胀聚苯板15~25 0.042
沥青蛭石板350~400 0.081~0.105 空气0.03
膨胀蛭石80~200 0.047~0.07 泡沫混凝土0.10 T2——混凝土表面温度(℃);
T q——施工期大气平均温度(℃);
λ——混凝土导热系数,取2.33W/(m·K);
T max——计算得混凝土最高温度(℃);
计算时可取T2-T q=15~20℃
T max=T2=20~25℃
K b——传热系数修正值,取1.3~2.0,查表10-85。
传热系数修正值表10-85
保温层种类K1K2
1 纯粹由容易透风的材料组成(如:草袋、稻草板、锯末、砂子) 2.6 3.0
2 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 2.0 2.3
3 在易透风保温材料上铺一层不易透风材料 1.6 1.9
4 在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料 1.3 1.5
5 纯粹由不易透风材料组成(如:油布、帆布、棉麻毡、胶合板) 1.3 1.5
注:1.K1值为一般刮风情况(风速<4m/s,结构位置>25m);
2.K2值为刮大风情况。
2)如采用蓄水养护,蓄水养护深度
h w=x·M(T max-T2)K b·λw/(700T j+0.28m c·Q)(10-46)
式中h w——养护水深度(m);
x——混凝土维持到指定温度的延续时间,即蓄水养护时间(h);
M——混凝土结构表面系数(1/m),M=F/V;
F——与大气接触的表面积(m2);
V——混凝土体积(m3);
T max-T2——一般取20~25(℃);
K b——传热系数修正值;
700——折算系数[kJ/(m3·K)];
λw——水的导热系数,取0.58[W/(m·K)]。
3)混凝土表面模板及保温层的传热系数
β=1/[Σδi/δi+1/βq] (10-47)