大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验
算
工程名称:泰康人寿工程
施工单位:中建一局集团建设发展有限公司 砼供应单位:北京铁建永泰新型建材有限公司
混凝土水化热计算 1 热工计算
1.1混凝土入模温度控制计算
(1)混凝土拌合温度宜按下列公式计算:
T0=[0.92(mceTce+msTs+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-ωsamsa-ωgmg)+Cw(ωsamsaTsa+ωgmgTg)-Ci(ωsamsa+ωgmg)]
÷[4.2mw+0.92(mce+msa+ms+mg)] …………(1.1)
式中 T0 —混凝土拌合物温度(℃); mw---水用量(Kg); mce---水泥用量(Kg); ms---掺合料用量(Kg); msa---砂子用量(Kg); mg---石子用量(Kg); Tw---水的温度(℃); Tce---水泥的温度(℃); Ts---掺合料的温度(℃); Tsa---砂子的温度(℃); Tg---石子的温度(℃); ωsa---砂子的含水率(%); ωg---石子的含水率(%); Cw---水的比热容(Kj/Kg.K); Ci---冰的溶解热(Kj/Kg);
当骨料温度大于0℃时, Cw=4.2, Ci =0;
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当骨料温度小于或等于0℃时,Cw=2.1, Ci=335。 强度 等级 粉煤水泥 水砂 石 矿粉 灰(Kg/(Kg/(Kg/(Kg/(Kg/(Kg/m3) m3) m3) m3) m3) 3m) 21718980 65 23 041 5 0 泵送剂(Kg/m3) 9.6 C40
(2) C40P6混凝土配比如下:
根据我搅拌站的设备及生产、材料情况,取Tw =16℃,Tce=40℃,Ts=35℃,ωsa=5.0%,ωg=0%,
Tsa=10℃,Tg=10℃, C1=4.2,Ci =0
则T0=[0.92(280×40+175×35+723×10+1041×10)+4.2
×16(165-5.0%×723-0%×1041)+4.2(5.0%×723×10+0%×1041×0)-0(ωsamsa+ωgmg)]÷[4.2×165+0.92(280+175+723+1041)]
=[0.92*(11200+6125+7230+10410)+67.2*(165-36.2-0)+4.2*(361.5+0)-0]/[693+ 0.92*2219]
=[0.92*34965+67.2*128.8+4.2*361.5]/2734
=[32167.8+8655.4+1518.3]/2730=42341.5/2734=15.5℃ (3) 混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算: T1=T0-0.16(T0-Ti) 式中T1—混凝土拌合物出机温度(℃); Ti—搅拌机棚内温度(℃)。 取Ti =16℃,代入式1.2得 T1=15.5-0.16(15.5-16) =15.4℃
(4) 混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算: T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta) (1.3) 式中T2—混凝土拌合物运输到浇筑时的温度(℃); t1—混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h); n—混凝土拌合物运转次数;
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Ta—混凝土拌合物运输时环境温度(℃); α—温度损失系数(h-1)
当用混凝土搅拌车输送时,α=0.25;
取t1=0.3h,n=1,α=0.25 ,Ta =15℃,代入式1.3得: T2=15.4-(0.25×0.3+0.032×1)×(15.4-15) =15.4-0.107*(-0.4)≈15.4℃
1.2混凝土温差控制计算 (1)有关数据:
据该大体积混凝土要求选取计算模型为:砼入模温度15.4℃,大气平均温度15℃,底板最大厚度1.0m,其它有关数据依据相应的数通过查表。
(2)混凝土水化热绝热温升
Th?W?Q(1?e?mt) c??式中:W——混凝土中胶凝材料用量(kg/m3);
,42.5#普通水泥取Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg)
375kJ/kg;
c——混凝土比热,一般为0.92~1.00,取0.97 kJ/kg·K;
?——混凝土的质量密度,取2400kg/m;
3
m——随水泥品种、浇筑温度改变的系数,取0.35d-1; t——龄期(d)。
Q=kQ0=(k1+k2-1)Q0
Q0——水泥水化热(kJ/kg),42.5#普通水泥取375kJ/kg;
k1、k2——掺合料水化热调整系数,查表分别取:0.95、0.93
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计算得:
龄期 Th(C40)(℃) 3d 41.9 7d 58.9 14d 64.0 28d 64.5 (3)混凝土不同龄期温升:
Tt?Th??
式中:Tt——砼不同龄期的绝热温升;
ξ—不同龄期水化热温升与砼厚度有关值,如下表所示。 龄期 ξ(1.0m) Tt(C40)(℃) 3d 0.36 15.1 7d 0.25 14.7
14d 0.07 4.5 28d 0.00 0 (3)混凝土内部实际最高温度计算:
Tmax?Tj?Tt
式中:Tmax——不同龄期砼中心最高温度(℃); 计算得: 龄期(d) Tmax(1.0m) 3d 30.5 7d 30.1 14d 19.9 28d 15.4 (4)混凝土表面温度计算
Tb(t)?Tq?4//h(H?h)?T(t) 2H式中:Tb(t)——龄期t时,混凝土的表面温度(℃);
Tq——大气的平均温度(℃);
H——混凝土的计算厚度(m),H?h?2h/; h——混凝土的实际厚度(m);
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,h/?k??/? h/——混凝土的虚厚度(m)
λ——混凝土的导热系数,取2.33W/m·K;
k——计算折减系数,可取2/3;
β——模板及保温层的传热系数(W/m·K);
??1?i1????iq
?i——保温材料的厚度(m);无需覆盖养护,厚度为0m ?i——保温材料的导热系数,阻燃草帘的导热系数为
0.14W/m·K;
?q——空气层传热系数,取23W/m·K。
无草帘被覆盖养护,大气平均温度为15℃。
??1?i1????iq?10?123) ?23(W/m·K。
h/?k??/??22.33??0.067(m) 323H?h?2h/?1.0?2?0.067?1.134
?T(t)?Tmax?Tq
故混凝土表面温度、里表温差、表面与大气温差计算如下表:
龄期(d) Tmax(1.0m) Tb(t)(℃) 3d 30.5 18.5 12.0 3.5 7d 30.1 18.4 11.7 3.4 5 / 10下载文档可编辑
14d 19.9 16.1 3.8 1.1 28d 15.4 15.1 0.3 0.1 Tmax?Tb(t)(℃) Tb(t)?Tq(℃)
大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算
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