大体积砼温度计算.doc

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5.1.4热工计算如下：
1）混凝土绝热温升
Th(t)=[mc×Q/(c×p)](1-e-mt)
其中t为龄期
mc――混凝土中水泥 (含膨胀剂) 用量（kg/ m3）;
Q――水泥28天水化热；
不同品种、强度等级水泥的水化热表
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，一般为0.92—1.00，计算时一般取0.97(kJ/kg.K)
p――混凝土密度，一般取2400（Kg/m3）
e――常数，为2.718
t――混凝土的龄期(天)；
m――系数，随浇筑温度改变，查表可得。
系 数 m
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

本工程C35S8混凝土拟采用配合比（经验配合比，根据实际配合比在制定实施方案时重新计算）：

水泥
水
砂
石
粉煤灰
膨胀剂
外加剂
317
190
710
1015
135
15.8
5.06

经计算得出不同龄期下的混凝土绝热升温Th,见下表：

t (d)
3
6
9
12
Th (℃)
33.7
48.9
52.2
53.2

2）t龄期混凝土中心计算温度
混凝土中心计算温度按下式计算：
T1(t)= Tj+ Th(t)×ξ(t)
T1(t) ―― t龄期混凝土中心计算温度
Th(t) ―― t龄期混凝土绝热升温温
Tj ―― 混凝土浇筑温度，取值根据浇筑时的大气温度确定,根据预计浇筑时的气候条件，取Tj=30℃
ξ(t) ―― t 龄期降温系数
ξ(t)取值表

浇筑厚度
（m）
龄期（t）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.5
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
3.5
0.71
0.70
0.68
0.61
0.50
0.41
0.33
0.28
0.23
0.22
4
0.74
0.73
0.72
0.65
0.55
0.46
0.37
0.30
0.25
0.24

本工程ST1、ST2及裙楼底板厚度分别为4m、3.5m、1.5m，分别经计算T1(t)取值见下表：
T1(t)取值表

浇筑厚度
（m）
龄期（t）
3
6
9
12
1.5
48.5
52.5
49.8
45.4
3.5
56.8
64.2
65.5
62.5
4
57.9
65.7
67.6
64.6

3）保温材料计算厚度
保温材料计算厚度按下式计算：
δ=0.5h×λx(T2-Tq)×Kb/λ(Tmax-T2)
h―― 筏板厚度
λx ―― 所选保温材料的导热系数[W/（m.K）]
T2―― 混凝土表面温度
Tq―― 施工期大气平均温度，取30℃
λ―― 混凝土导热系数，取2.33[W/（m.K）]
Tmax―― 计算得混凝土最高温度
计算时取：T2-Tq = 15--20ºC，
Tmax-T2 = 20-25ºC
本工程取T2-Tq = 18ºC，Tmax-T2 = 21ºC
Kb ―― 传热修正系数，在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料时，一般刮风情况下取1.3
计算时取值：λx =0.042[W/（m.K）]
T2-Tq =18ºC
Tmax-T2 = 21ºC
经计算，保温材料δ计算值见下表：

δ计算值表

浇筑厚度（m）
4
3.5
1.5
δ（mm）
4.02
3.52
1.51

4）混凝土保温层传热系数
混凝土保温层的传热系数按下式计算：
β=1/[∑δi/λi+1/βq]
β――混凝土表面模板及保温层等的传热系数[w/(m2.K)]
δi――各保温材料厚度（mm）
λi――各保温材料导热系数[w/(m.K)]
βq――空气的传热系数,取23[w/(m2.K)
经计算，混凝土保护层传热系数见下表：

β系数表

浇筑厚度（m）
4
3.5
1.5
β
1.0
1.14
2.49

5）混凝土虚厚度
混凝土虚厚度按下式计算：
h' = k×λ/β
式中：h'――混凝土虚厚度（m）
k ――折减系数，取2/3
λ――混凝土导热系数，取2.33[w/(m2.K)]
经计算，混凝土虚厚度值见下表：

浇筑厚度（m）
4
3.5
1.5
h'
1.5533
1.3675
0.6247

6）混凝土计算厚度
混凝土的计算厚度按下式计算：
H=h+2h'
式中：H――混凝土计算厚度（m）
h ――混凝土实际厚度
经计算，混凝土计算厚度H 值，见下表：

浇筑厚度（m）
4
3.5
1.5
H
7.11
6.24
2.75

7）混凝土表层计算温度
T2(t)= Tq+4h’×(H-h’)× [T1(t)- Tq]/ H2
T2(t)――混凝土表面温度
Tq ――施工期大气平均温度
h’――混凝土虚厚度
T2(t)取值表

浇筑厚度
（m）
龄期（t）
3
6
9
12
1.5
37.6
39.3
38.2
36.4
3.5
40.3
43.2
43.7
42.5
4
40.7
43.6
44.4
43.2

8）混凝土内平均温度
混凝土内平均温度按下式计算：
Tm(t)= [T1(t)+ T2(t)]/2

Tm(t)取值表

浇筑厚度
（m）
龄期（t）
3
6
9
12
1.5
43.05
45.9
44
40.9
3.5
48.55
53.7
54.6
52.5
4
49.3
54.65
56
53.9

按上述计算过程，混凝土计算结果，见下表。

混凝土温度计算结果表

浇筑厚度（m）
3
6
9
12
T1(t)
1.5
48.5
52.5
49.8
45.4
3.5
56.8
64.2
65.5
62.5
4
57.9
65.7
67.6
64.6
T2(t)
1.5
37.6
39.3
38.2
36.4
3.5
40.3
43.2
43.7
42.5
4
40.7
43.6
44.4
43.2
Tm(t)
43.05
45.9
44
40.9
43.05
48.55
53.7
54.6
52.5
48.55
49.3
54.65
56
53.9
49.3
T1(t)-T2(t)
1.5
10.9
13.2
11.6
9
3.5
16.5
21
21.8
20
4
17.2
22.1
23.2
21.4
T2(t)- Tj
1.5
7.6
9.3
8.2
6.4
3.5
10.3
13.2
13.7
12.5
4
10.7
13.6
14.4
13.2

从上表可能看出，混凝土中心温度峰值出现时间：1.5m厚底板在浇筑后第6天左右出现，中心最高温度约为53 ºC； 3.5m、4m厚底板在浇筑后第9天左右出现，中心最高温度分别约为65.5 ºC、67.6 ºC。中心温度与表面温度差值均小于25，且表面与大气温度差不大于20，满足要求。
混凝土保温养护保温层厚度为：3.5m、4m厚底板采用40mm保温板能够满足保温要求。
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