冬季施工混凝土热工计算.doc

冬季施工混凝土热工计算
一、 混凝土拌合物的理论温度计算
To=[0。9（Mce＊Tce+Mcm＊Tcm+Mg*Tg)+4。2＊Tw(Mw—Wcm*Mcm—Wg*Mg)－C1（Wcm*Mcm＊Tcm+Wg＊Mg*Tg)－C2(Wcm＊Mcm+Wg＊Mg)］÷［4.2＊Mw+0.9（Mce+Mcm+Mg)］ —— (公式1)
To-混凝土拌合物温度(℃）
Mw、Mce、MCm、Mg—水、水泥、砂、石的用量（kg)
Tw、Tce、Tcm、Tg—水、水泥、砂、石的温度(℃）
Wcm、Wg—砂、石的含水率
C1、C2—水的比热容［kj/（kg。k)]及冰的溶解［kj/（kg。k）]
当骨料温度〉0℃时,C1=4.2,C2=0
≤0℃时， C1=2.1, C2=335
墙体混凝土配合比为:
水泥:砂：石：水(每立方量）=419：618：1100：190
砂含水量为5％,石含水量为0％
热水温度为80℃,水泥温度为5℃,砂温度为3℃，石温度为3℃。
根据公式1
To=[0。9(419×5＋618×3＋1100×3）＋4。2×80（190－0.05×618)－4.20。05×618×3－2。1×0.05×618－335×0.05×618]÷［4。2×190＋0.9(419＋618＋1100）］=18。06 ℃
二、 混凝土拌合物的出机温度计算:
T1= To－0.16（To—Tp) ——（公式2）
T1—混凝土拌合物出机温度（℃）
Tp—搅拌机棚内温度(℃）
根据公式2
T1=18。06－0。16(18。06－6)=16。13℃
三、 混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度计算
T2= T1－（a×ti＋0。032n)×（T1＋Th） ——(公式3）
T2-混凝土拌合物经运输到浇筑时温度（℃)
ti—混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h)
n-混凝土拌合物转运次数
Th—混凝土拌合物运输时的环境温度(℃）
a— 温度损失系数（h-1）
当混凝土用搅拌车运输时：a=0。25
根据公式3
T2=16。13－（0.25×0。6＋0.032×2)（16.13＋5）=11.6℃
四、 考虑模板和钢筋的吸热影响,混凝土浇筑成型时的温度计算：
T3=（C1×M1×T1－C2×M2×T2－C3×M3×T3）/（C1×M1＋C2×M2＋C3×M3） ——（公式4）
T3-混凝土浇筑成型时的温度（℃）
C1、C2、C3—混凝土、模板、钢材的比热容[kj/（kg。k）］
混凝土的比热容取1 kj/(kg。k）
钢材的比热容取0。48 kj/（kgk）
M1—每一立方米混凝土的重量(kg)
M2、M3-每一立方米混凝土接触的模板、钢筋重量（kg)
T2、T3—模板、钢材的温度（℃）(未预热为大气温度）
200厚墙体,采用大钢模板,大气温度为5℃。
根据公式4
T3=（2400×1×11。6－1180×0.48×5)/(2400×1＋1180×0。48）
=8。43℃
五、 蓄热法热工计算
5。1混凝土蓄热法养护到任一时刻t的温度计算
T=H＊E–Q。 Vce。t－S＊E-Vce。t＋Tm.t --（公式5)
5.2混凝土蓄热法养护到任一时刻t的平均温度计算
Tm=[S*E—Vce。t－H＊E—Q。 Vce。t /Q＋H/Q－S］/ （Vce。t）＋Tm.t
—-（公式6）
其中Q、S、H为综合参数
Q=（ω＊K*M)/(Vce* Qce*Pc）
S=（Vce＊ Qce＊Mce）/（Vce* Qce* Pc—ω*K*M)
H=T3— Tm.t＋S
T—混凝土蓄热法养护到任一时刻t的温度（℃)
Tm—混凝土蓄热法养护到任一时刻t的平均温度(℃)
t-混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h)
Tm.t-混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温(℃）
Pc—混凝土的质量密度（kg/m3)
Mce—每立方米混凝土的水泥用量(kg/m3)
Qce—水泥水化累积最终入热量(KJ/kg）
Vce-水泥水化速度系数（h-1）
ω—透风系数
M—结构表面系数（m-1）
K—结构围护层总传热系数[KJ/（㎡.h。k）］
E—自然对数,取2。72
结构表面系数
M=A/V
A— 混凝土结构表面积
V—混凝土结构体积
200墙体混凝土浇筑后20小时的温度计算,墙体模板为大钢模板，外贴50厚聚苯板, ，平均气温为3℃。
根据建筑施工手册查得ω为1。3， Qce为330 KJ/kg, Vce为0。013(1/h）,K为3 KJ/（㎡.h。k)
M=2/0.2=10(m—1)
根据以上条件，可计算出
Q=（1.3×3×10)/(330×0.013×2400)=0。0038
S=(330×0.013×419）/(330×0。013×2400-1.3×3×10)=0。175
H=8。43-3＋0。175=5。605
根据公式5
T=5。605×2.72 -0.0038×0。013×20－0.175×2。72 0.013×20＋3=8.37℃
根据公式6
Tm=［0.175×2.72-0.013×20－5.605×2.72-0.0038×0。013×20/0.0038＋5。605/0。0038－0.175]/0.013×12＋3=12。10℃
施工注意事项：
1、 混凝土浇筑后对裸露在外面的混凝土表面先使用塑料薄膜防水材料覆盖，再覆盖保温材料.顶板混凝土上表面，保温材料覆盖厚度为加厚2倍。
2、 混凝土浇筑后应严格进行测温，发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击，必须采用保温措施或人工伸温。
3、 墙体混凝土浇筑后，为方便模板拆除，在混凝土强度达到4Pa/㎡后，应松动穿墙螺杆，使模板轻轻离开混凝土表面，再合上继续保温。