混凝土冬期施工热工计算终版
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一、冬施墙体混凝土热工计算:根据去年的统计资料,经实验室试验,按如下混凝土配合比和材料温度进行热工计算:(以C30计算)沙子含水按5%,石子含水按0%1、混凝土拌合物温度计算T0={0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-ωsamsa-ωgmg)+C1(ωsamsaTsa+ωgmgTg)-C2(ωsamsa+ gmg)}÷{(4.2mw+0.9(mce+msa+m g)}T0----------混凝土拌合物的温度(℃)mce、msa、mg、mw----水泥、沙、石子、水的用量(Kg)C1、C2-----水的比热容(kj/kg·K)和容热解(kj·kg)骨料温度>0℃,C1=4.2,C2=0Tce、Tw、Tsa、Tg----水泥、水、砂、石的温度(℃)T0={0.92×(394×30+801×1+1020×2)+4.2×45×(185-5%×801+0.0%×1020)+4.2(5%×801×1+0%×1020×2)-0×(5%×801+0.0%×1020)}÷{4.2×185+0.9(394+801+1020)}=14.82℃2、混凝土拌合物的出机温度T1=T0-0.16×(T0-Td)其中T1----混凝土拌合物的出机温度(℃)Td-----搅拌机棚内温度(10℃)T1=T0-0.16×(T0-Td)=14.82-0.16(14.82-10)=14.05℃3、混凝土到达现场时的温度T2=T1-(ɑt1+0.032n)(T1-Ta)其中T2----混凝土成型时的温度(℃)Ta----混凝土拌合物运输时在环境温度(取-10℃)a---温度损失系数a=0.25n---混凝土拌合物的运转次数,n=1t1---混凝土拌合物自运输到浇筑时间(h)t1=0.5hT2=14.05-(0.25×0.5+0.032×1)×(14.05-(-10))=10.27℃4、结论:冬季施工混凝土出机温度不宜小于10℃混凝土入模温度不得小于5℃根据计算,满足规范要求。
9、冬施混凝土的热工计算以梁板混凝土(C35)为例进行冬施混凝土热工计算:C35混凝土配合比每立方材料用量:42.5普通硅酸盐水泥405KG,砂688KG,碎石1032KG,水200KG;水温度70度,砂石温度1度,水泥温度2度,砂含水率3%,碎石含水率1%,搅拌棚内温度2度。
最低环境温度按-10度考虑。
1)、混凝土拌合物温度T0T0=[0.92(m ce T ce+m sa T sa+m g T g)+4.2T w(m w-w sa m sa-w g m g)+c1(w sa m sa T sa+ w g m g T g)- c2(w sa m sa+ w g m g)]/[4.2m w+0.9(m ce+m sa+m g)]=[0.92(405*2+688*1+1032*1)+4.2*70(200-3%*688-1%*1032)+4.2(3%*688*1+1%*1032*1)]/[4.2*200+0.9(405+688+1032)]=21.9度2)、混凝土拌合物出机温度T1T1= T0-0.16(T0- T i) =21.9-0.16(21.9-2) =18.72 度3)、混凝土浇注时的温度T2T2= T1-(αt1+0.032n)(T1- T a) =18.72-0.032*(18.72+10)=17.8度注:本工程混凝土用泵车一次性直接输送到相应浇注部位,因此取α=0,n=14)、混凝土浇注完成时的温度T3T3=(C c m c T2+ C f m f T f+ C s m s T s)/(C c m c+ C f m f+ C s m s)=[0.96*2500*17.8+1.89*33*(-10)+0.48*700*(-10)]/(0.96*2500+1.89*33+0.48*700)=13.9度5)、混凝土冷却至0度时的时间t0和混凝土平均温度T m(1) 计算三个综合参数:本工程取K=11.25,M=10;θ=ωkM/V ce C cρc=1.3*11.25*10/0.0092*0.96*2500=6.624ψ=V ce Q ce m ce/(V ce C cρc-WKM)=0.0092*375*405/0.0092*0.96*2500-1.3*11.25*10)=1397.25/-124.17=-11.25η=T0-T m,a+ψ=13.9-(-7)+(-11.25)=9.65(2) 计算混凝土冷却到0度时的时间t0T=ηe-θVce t-ψe- Vce t+ T m,a=9.65e-6.624*0.0092t+11.25e-0.0092t-7先预估t=55hT=9.65e-6.624*0.0092t+11.25e-0.0092t-7=9.65e-3.352t+11.25e-0.506-7=0.122再估t=60hT=9.65e-6.624*0.0092t+11.25e-0.0092t-7=9.65e-3.66+11.25e-0.552-7=-0.272再估t=56hT=9.65e-6.624*0.0092t+11.25e-0.0092t-7=9.65e-3.413+11.25e-0.515-7=0.045≈0度因此混凝土冷却到0度时的时间t0可以取为56h。
冬施混凝土保温养护热工计算一、混凝土保温养护方案本标段工程在2021 ~2021年度冬期施工的工程主要都是地下构造局部,混凝土采用鲁冠搅拌站的冬季施工配比商品砼,用混凝土罐车运送到施工现场的过程中,对罐车覆盖保温,减少热量损失。
混凝土浇注完成后采用蓄热法养护,用塑料薄膜+棉被+彩条布进展覆盖。
二、热工计算1. 计算依据(1) ?建筑工程冬期施工规程?.JGJ104-97(2) ?混凝土构造工程施工质量验收标准?.GB50204-20022. 热工计算C40冬施配合比砼。
其配比:水泥305kg,水151kg,砂798kg,碎石976kg,粉煤灰用量85kg,矿粉60 kg,防冻剂9kg,膨胀剂9kg,水灰比0.42,砂率39%。
采用高效防冻剂,受冻温度-15℃。
(1) 混凝土拌和物经运输到浇筑时温度T2本工程所有混凝土均采用商品混凝土,根据生产厂商提供的数据混凝土拌和物出机温度都不低于15℃,计算时按最不利情况考虑取T1=15℃。
××1)(15-0)℃式中T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度〔℃〕;t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间〔h〕;取30分钟n——混凝土拌合物动转次数;〔动转1次〕。
T a——混凝土拌合物运输时环境温度〔取0℃〕;α——温度损失系数〔h-1当用混凝土搅拌车输送时,α=0.25;〔本工程采用运输方式〕当用开敞式大型自卸汽车时,α=0.20;当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30;当用封闭式自卸汽车时,α=0.1;当用手推车时,α=0.50。
℃,满足设计及施工标准要求。
(2) 混凝土浇筑成型完成时温度T3=℃式中T3——考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度〔°C〕;C c——混凝土的比热容〔0.96kJ/kg.K〕;C f——模板的比热容〔2.1kJ/kg.K〕;C s——钢筋的比热容〔0.46kJ/kg.K〕;m c——每m3混凝土的重量〔2500kg〕;m f——每m3混凝土相接触的模板重量〔50kg〕;m s——每m3混凝土相接触的钢筋重量〔4.65kg〕;T f——模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度〔取0℃〕;Ts——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度。
冬季施工方案热工计算(一)混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算1、混凝土拌合物温度计算⑴计算公式To=0.92(m t√Γe+nisTs+∕nw/‰÷r0>7i)+4.2Γ.(mw-GM i a-ωfi tnκ)C“(6W‰Zα+WngTi)一α(6W‰+ω8m s)/4.2m w+0.92(w<<>+/ns÷τ‰+rrv)式中:To——混凝土拌合物温度(C)Ts——掺合料的温度(C)TLe——水泥温度(C)K——砂子温度(℃)Tn——水的温度(C)m»r --- 拌合水用量(kg)mce--- 水泥用量(kg)m ----- 掺合料用量(kg)m.w --- 砂子用量(kg)11V --- 石子用量(kg)Wsa --- 砂子的含水率(%)Wg --------- 石子的含水率(%)C H——水的比热容[kJ/(kg∙K)]Q——冰的溶解热(kj/kg);当骨料温度大于OC时:C卬=4.2,G=O;当骨料温度小于或等于0℃时:C H-=2.1,α=335;⑵计算参数⑶计算结果2、混凝土拌合物出机温度计算⑴计算公式Ti=To-OAe(To-T)p式中:Tl——混凝土拌合物出机温度(C)TP——搅拌机棚内温度(C)⑵计算参数⑶计算结果3、混凝土拌合物运输至浇筑地点时的温度计算⑴计算公式Tz=T∖-Δ7)-Xrb△7;=(M+0.032MX(TL北)AT) 3.6AT Z)W∆n>=4<υ×----- -XΔ/ι×t2× ----------- -0.04+S c,∙α∙θ∕-九式中:T2——混凝土拌合物运输与输送到浇筑地点时温度(℃)ΔT;——采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低(C)∆7l——采用泵管输送混凝土时的温度降低(C)ΔTι——泵管内混凝土的温度与环境气温差(C)£——室外环境气温(C)ħ——混凝土拌合物运输的时间(h)t2——混凝土在泵管内输送时间(h)n——混凝土拌合物运转次数Cc——混凝土的比热容[kJ/(kg・K)]Pe--- 混凝土的质量密度(kg∕m3)2b——泵管外保温材料导热系数[W/(m∙K)]心——泵管外保温层厚度(In)Dl——混凝土泵管内径(m)IX一一混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)(III)①——透风系数a一一温度损失系数Or1):当用混凝土搅拌车输送时,a=0.25;当用开敞式大型自卸车时,a=0.20;当用开敞式小型自卸车时,α=0.30;当用封闭式自卸车时,a=0∙10;当用手推车时,α=0.50o⑵计算参数⑶计算结果4、考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土浇筑完成时的温度计算⑴计算公式FCcnuT2+CfinfTf+CsnisTxTy= -------- -- -------ιrhCCm<+cm+cx式中:73——混凝土浇筑完成时温度(℃)Cf -- 模板的比热容[kJ/(kg∙K)]Cs——钢筋的比热容[kJ/(kg・K)]m4——每立方米混凝土的重量(kg)πy --- 每立方米混凝土相接触的模板重量(kg)in、-每立方米混凝土相接触的钢筋重量(kg)Tf一一模板的温度(°C),未预热时可采用当时的环境温度(C);T.——钢筋的温度(°C),未预热时可采用当时的环境温度。
冬季施工砼热工计算外墙厚度:300mm地下室层高:4.8m顶板厚度:200mm底板厚度:400mm水泥品种:普通硅酸盐水泥混凝土配合比:C30P6水泥:280砂:747石:1070掺合料:133外加剂:43.9水:180混凝土养护初温的计算书一、混凝土入模温度1、计算公式式中:T1 -- 混凝土拌合物出机温度(℃);T2 -- 混凝土伴合物运输到浇筑时温度(℃);-- 采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低(℃); T a -- 混凝土伴合物运输时环境温度(℃);t1 -- 混凝土伴合物自运输到浇筑时的时间(h);n -- 混凝土伴合物运转次数。
α -- 温度损失系数(h-1):当用混凝土搅拌车输送时,α = 0.25;当用开敞式大型自卸车时,α = 0.20;当用开敞式小型自卸车时,α = 0.30;当用封闭式自卸车时,α = 0.10;当用手推车时,α= 0.50。
-- 采用泵管输送混凝土时的温度降低(℃);-- 泵管内混凝土的温度与环境气温差(℃);t2 -- 混凝土伴在泵管内输送时间(h);c c -- 混凝土的比热容[kJ/(kg.K)];p c -- 混凝土的质量密度(kg/m3);λb -- 泵管外保温材料导热系数(W/(m.K));d b -- 泵管外保温层厚度(m);D l -- 混凝土泵管内径(m);D w -- 混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)(m);w -- 透风系数。
2、计算参数1、混凝土现场出机温度T0 = 12℃;(对商品砼提出技术要求)2、温度损失系数α= 03、混凝土拌合物运输时的环境温度T a = -4℃;4、选择运输工具为:封闭式自卸车;5、混凝土拌合物运转次数n = 0;6、混凝土拌合物自运输到浇筑的时间t1 = 0(h)7、混凝土伴在泵管内输送时间t2 = 0.05(h)8、混凝土的比热容c c = 0.96[kJ/(kg.K)]9、混凝土的质量密度p c = 2400(kg/m3)10、泵管外保温材料导热系数λb = 58(W/(m.K)泵管外不保温11、泵管外保温层厚度d b = 0.01(m)12、混凝土泵管内径D l = 0.105(m)13、混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)D w = 0.125(m)14、透风系数w = 1.315、混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2 = 10.17℃。
冬期施工热工计算1、混凝土拌和物的温度计算:T0=[0.9(W C T C+W S T S+W G T G)+4.2T W(W G-P S·W S-P G·W G)+C1(P S W S T S +P G W G T G)-C2(P S W S+P G W G)]÷[4.2W W+0.9(W C+W S+W G)]------------1 式中:T0----混凝土拌和物的温度(℃);W W、W C、W S、W P-----水、水泥、砂、石的用量(㎏);T W、T S、T G、T P-----水、水泥、砂、石的温度(℃);P S、P G-----砂、石的含水率(%)C1、C2----水的比热(kJ/kg.K)及熔解热(kJ/kg)当骨料温度>0℃时,C1=4.2, C2=0;当骨料温度≤0℃时,C1=2.1, C2=335.2、混凝土拌和物的出机温度计算:T1=T0-0.16(T0-T b) ------------------------------------------------------2 式中:T1----混凝土拌和物的出机温度(℃);T b----拌和机棚内温度(℃)。
3、混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度计算:T2=T1-(αt+0.32n)(T1-Tα) ----------------------------------3 式中:T1----混凝土拌和物经运输至成型完成是的温度(℃);t------混凝土自运输至浇筑成型完成的时间(h)n-----混凝土转运次数;Tα----运输时的环境温度(℃);α-----温度损失系数(h m-1),当混凝土搅拌运输时,α=0.25;当用开敞式大型自卸汽车时, α=0.20; 当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30; 当用封闭式自卸汽车时, α=0.10; 当用手推车时, α=0.50。
4、考虑模板和钢筋吸热影响, 混凝土成型完成时的温度计算:T3=(C C W C T2+C T W T T T+C G W G T G)÷(C C W C+C T W T+C G W G) ---------4 式中:T3----考虑模板和钢筋吸热影响, 混凝土成型完成时的温度(℃);C C、C T、C G-----混凝土、模板材料、钢筋的比热容(KJ/㎏·K);W C-----每立方米混凝土的质量(㎏);W T、W G-----与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量(㎏);T T、T G--------模板、钢筋的温度,未预热者可采用当时的环境温度(℃)。
冬期施工混凝土热工计算一、混凝土保温养护方案本工程在2019~2020年度冬期施工全部为地上装配式混凝土现浇墙柱节点及叠合板混凝土施工,混凝土采用冬期施工配比商品砼,用混凝土罐车运送到施工现场的过程中,对罐车覆盖保温,减少热量损失。
混凝土浇注完成后采用综合蓄热法养护,用塑料薄膜+棉被+棉毡覆盖,四周用彩条布进行围挡。
二、混凝土搅拌运输及浇筑热工计算2.1计算依据1、《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T104-20112、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《建筑施工手册》第五版2.2基本参数2.3混凝土拌合物出机温度本工程采用商品混凝土,根据搅拌站提供数据,混凝土拌合物出机温度为:T1=15℃。
2.4混凝土运输至浇筑地点的温度计算采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低为:△Ty=(αt1+0.032n )×(T1- Ta)=(0.25×1+0.032×2)×(15+5)=6.28℃ 采用泵管输送混凝土时的温度降低为: △T1= T1-T a-△Ty=15+5-6.28=13.72℃221b 04.06.34T lc c wbbD C D t T d⋅⋅⨯⨯∆⨯+⨯=∆ρλω=4×2×3.6/(0.04+0.01/0.4)×13.72×0.05×0.15/(1.047×2400×0.125×0.125)=1.161℃混凝土拌合物输送至浇筑地点的温度为: T2=T1-△Ty-△Tb =15-6.28-1.161=7.559℃ 2.5混凝土入模温度计算混凝土浇筑完成时的温度:s s f f c c ss s f f f c c m m m T m T m T m T c c c c c c 32++++==(1.047×2400×7.559+1.5×30×(-1)×5+0.48×100×(-1)×5)/(1.047×2400+1.5×30+0.48×100)=7.111℃≥5℃满足要求三、综合蓄热法热工计算3.1计算依据1、《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T104-20112、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《建筑施工手册》第五版3.2基本参数3.4参数计算1、结构表面系数结构表面系数:M s = A/V =616/86.24=7.143m-1维护层散热系数=KMs = 7×7.143=50kJ/m3·h·K室外最低气温不低于-15℃时,5 m-1≤Ms≤15 m-1的结构,宜采用综合蓄热法养护,且维护层散热系数宜控制在50kJ/m3·h·K~200 kJ/m3·h·K之间。
冬期施工热工计算为保证冬期施工的正常进行,确保混凝土入模温度满足混凝土质量验收标准要求(≥5℃),采取冬期施工措施,主要措施以加热拌合用水为主,辅以骨料、外加剂的保温,拌合用水的加热温度不宜高于60℃。
一、原材存放方法混凝土原材置于料仓内,料仓全封闭,且仓内设置取暖设施,保持原材料温度在5℃以上。
安排人员测量并记录仓内材料的表面及表面以下各部位的温度,每一米深测量一处。
混凝土搅拌在暖棚内进行,棚内设暖风炉等取暖设施,保持棚内温度不低于10℃。
输水管、送料带、运输罐车采取遮蔽、包裹等保温措施,尽量减少中间倒运环节缩短运输时间,减少混凝土施工过程中的热量散失。
二、热工计算公式混凝土冬季施工热工计算依据《建筑工程冬季施工规程JGJ104-97》1、混凝土拌合物的理论温度:T0=[a(T s m s+T g m g+T c m c)+4.2T w(m w-w s m s-w g m g)+c1(w s m s Ts+w g m g Tg)-c2(w s m s+w g m g)]÷[4.2m w+a(m c+m s+m g)]式中T0——混凝土拌合温度w s、w g——砂、石的含水率(%)m s、m g、m c、m w——砂、石、水泥、水的质量(kg)T s、T g、T c、T w——砂、石、水泥、水的温度(℃)a——水泥及骨料的比热,取值为0.92c1、c2——水的比热容[kJ/(kg*k)]及熔解热(kJ/kg)当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0当骨料温度≤0℃时,c1=2.1,c2=3352、混凝土拌合物的出机温度:T1=T0-0.16(T0-T P)式中T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)T0——混凝土拌合物的理论温度(℃)T P——搅拌机棚内温度(℃),取10℃3、混凝土拌合物经运输到浇注时的温度:T2=T1-(at+0.032n)(T1-T m)式中T2——混凝土拌合物经运输到浇注时的温度(℃)T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)a——温度损失系数,当采用罐车时采用a=0.25t——混凝土拌合物自运输到浇注时的时间(h)T m——外界温度(℃),取值-10℃n——混凝土的倒运次数,取14、考虑模具的吸收影响,混凝土浇注成型时的温度:T3=(C c m c T2+C s m s T n)/(C c m c+ C s m s)式中T3——模具的吸收影响,混凝土浇注成型时的温度(℃)m c、m s——每立方米混凝土重量、与每立方米混凝土相接处的模板、钢筋重量(kg)C c、C s——混凝土、模具的比热容[kJ/(kg*k)]混凝土取1 kJ/(kg*k)钢材取0.48 kJ/(kg*k)T n——模具的温度未预热时可采用当时环境温度(℃)三、线下施工配合比及各种因素线下采用的配合比有C40、C35、C30等。
混凝土冬施热工计算(一)要求混凝土供应厂家提供混凝土的出机温度:根据《建筑工程冬期施工工程》(JGJ101104—97)附录B混凝土的热工计算公式,现场混凝土拌和物自运输至浇筑完成时间按1h考虑,混凝土运输采用搅拌车,拌和物运转次数1次,当环境温度为-5℃时,=5℃,则混凝土拌和物入模浇筑后温度T2:1、要求混凝土浇筑成型完成时的温度T3T2=[T3(Ccmc+C fmf+Csms)-(C fmf T f+CsmsTs)]÷Ccmc=[5 (0.936×2400+2。
52×120+0。
612×120)-( 2。
52×120×(-5)+0.612×120×(-5))]÷(0。
936×2400)=(13111。
2+1879。
2)÷2246.4=6。
7℃(环境温度-5℃)=(13111.2+3758.4)÷2246。
4=7。
5℃(环境温度-10℃)=(13111。
2+5637。
6)÷2246。
4=8.3℃(环境温度-15℃)2、则混凝土拌和物经运输到浇筑时的出罐车温度T1:T2=T1-(αt1 +0。
032n)(T1-Ta)α= 0。
25 n=1 t1 =0。
7 Ta =-5,—10,-15当环境温度-15℃时:8。
3= T1-(0。
25×0.7 +0。
032×1) (T1-—15)8。
3= T1-0.207〔T1-(—15)〕=0.793 T1-1。
23T1=14.4℃当环境温度-10℃时:7。
5= T1-0.207〔(T1-(-10))=0。
793 T1-0.82T1=12.1℃当环境温度-5℃时:6。
7= T1-0.207〔(T1-(-5))=0。
793 T1-0.41T1=9.8℃故原则上要求混凝土出罐温度为:为避免其它不利因素影响,将理论计算温度适当提高2℃,当环境温度-15℃时不低于17℃;当环境温度-10℃时不低于14℃;当环境温度-5℃时不低于12℃,能够保证混凝土入模浇筑后温度达到5℃以上。
冬季施工混凝土热工计算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T o=[0.9(Mc e*Tce+Mcm*T cm+Mg*Tg)+4.2*Tw(Mw-Wcm*Mcm-Wg* Mg)-C1(Wcm*Mcm*T cm+Wg*Mg*Tg)-C2(Wcm*Mcm+Wg*Mg)]÷[4.2*Mw+0.9(Mce+Mcm+Mg)] ——(公式1)T o—混凝土拌合物温度(℃)Mw、Mce、MCm、Mg—水、水泥、砂、石的用量(kg)Tw、Tce、T cm、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1T o=[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= T o-0.16(T o-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2T1=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×t i+0.032n)×(T1+Th)——(公式3)T2—混凝土拌合物经运输到浇筑时温度(℃)t i—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3T2=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/(kg.k)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℃。
冬季混凝土施工热工计算书搅拌混凝土前,先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度。
为保证混凝土拌和物的出机入模温度,结合现场施工实际情况,进行混凝土热工计算,确保混凝土的温度符合要求。
下面以外界温度-20℃时,进行能力分析,温度高于-20℃时可根据实际情况计算调整砂石料、水的加热温度。
Ⅰ、混凝土拌和物的出机温度按下式计算:T1=T0-0.16(T0-Tb)式中:T1—混凝土拌和物的出机温度(℃);T0—混凝土拌和物合成后的温度(℃);Tb—搅拌机棚内温度(℃)。
当外界温度达到-20℃,骨料温度>0℃时,混凝土出机温度为10℃时,带入得下式:10=T0-0.16(T0-5),则混凝土拌和物合成后的温度T0=10.95℃。
Ⅱ、混凝土拌和物合成后的温度按下式计算:T0=[0.9(WcTc+WsTs+WgTg)+4.2Tw(Ww-PsWs-PgWg)+c1(PsWsTs+P gWgTg)-c2(PsWs+PgWg)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)]式中:T0—混凝土拌和物合成后的温度(℃);Ww、Wc、Ws、Wg—水、水泥等胶凝材料、砂、石的用量(Kg);Tw、Tc、Ts、Tg—水、水泥等胶凝材料、砂、石的温度(℃);Ps、Pg—砂、石的含水率(%);c1、c2—水的比热容(KJ/Kg·K)及溶解热(KJ/Kg)当骨料温度>0℃时,c1=4.2、c2=0;当骨料温度≤0℃时,c1=2.1、c2=335。
当外界温度达到-20℃,采取对骨料加热措施,骨料温度>0℃。
取水泥温度-20℃、砂7℃、碎石10℃;施工配合比:胶凝材料375kg,砂763kg、含水率4%,碎石1056kg、含水率0%,水103kg,混凝土拌和物合成后的温度为10.95℃,代入得下式:10.95=[0.9×(375×(-20)+763×7+1056×10)+4.2×Tw×(103-763×4%-1056×0%)+4.2×(4%×763×7+0%×1056×10)-0×(4%×763+0%×1056)]÷[4.2×103+0.9×(375+763+1056)]计算得出,Tw=61.5℃,则水需加热至61.5℃,能够满足出机温度达到10℃。
混凝土热工计算书一、冬期施工的已知条件工程使用的全部是顺城搅拌站商品砼,所以要求混凝土经过运输成型后的温度为10℃—20℃。
二、热工计算:1、当施工现场温度为-5℃时混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度:T3=(G n C n T2+G m C m T m)/(G n C n+G m C m)=(2400×1×10+279×0.48×5)/(2400×1+279×0.48)=9.2℃T3:混凝土在钢模板和钢筋吸收热量后的温度(℃)G n:1m³混凝土为2400KgG m:1m³混凝土相接触的钢模板和钢筋的总重量为279KgC n:混凝土比热,取1KJ/KgKC m:钢材比热,取0.48 KJ/KgKT2:混凝土经过搅拌、运输、成型后的温度(℃)T m:钢模板、钢筋的温度,即当时大气温度(℃)混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃经计算得:(1)当混凝土经过运输成型后的温度为10℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.47℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.94℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.67℃(2)当混凝土经过运输成型后的温度为15℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.79℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.53℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.27℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.01℃(3)当混凝土经过运输成型后的温度为20℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.94℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.68℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.41℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.15℃2、设:室外平均气温t p=-5℃,室外最低温度-15℃,砼浇灌后的初始温度t0=10℃。
混凝土冬期施工热工计算1、混合物拌合物的温度T0=[0.9(WcTc+WsTs+WgTg)+4.2Tw(Ww-PsWs-PgWg)+C1(PsWsTs+ PgWgTg)-C2 (PsWs+PgWs)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)]式中:T0 ——混凝土拌合物的温度(℃)Ww——水的用量,为209Kg Wc——水泥用量,为419KgWs——砂的用量,为585Kg Wg——碎石用量,为1187KgTw——水的温度,为50℃Tc——水泥温度,取5℃Ts——砂的温度,取2℃Tg——碎石温度,取2℃Ps——砂的含水率,取2% Pg——石的含水率,为0由于骨料温度为正温,故C1=4.2 C2=0则T0=[0.9(209×50+585×5+1187×2)+4.2×50(209-585×2%)+4.2×585×2×2%÷[4.2×209+0.9×(419+585+1187)]=19.5℃2、混凝土拌合物的出机温度T1=T0-0.16(T0-T b)式中:T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)T0——混凝土拌合物的温度(℃)T b——搅拌机棚内温度,取-10℃则T1=19.5-0.16(19.5-10)= 14.8℃3、混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度T2=T1-(at+0.032n)(T1-T a)式中:T2——混凝土经运输至成型完成时的温度(℃)T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)a ——温度损失系数(h m-1),用混凝土罐车时a取0.10t ——混凝土自运输至浇筑完成时间,考虑到随成型随覆盖,t取0.9hn ——混凝土转运次数,取n=3T a——运输时的环境气温(℃),取-10℃则T2=14.8-(0.1×0.5+0.032×3)(14.8-10)=10.2℃4、考虑钢模板等的吸热影响,混凝土成型完成时的温度T3=(CcWcT1+ CtWtT t)/ (CcWc+ CtWt)式中:T3——考虑钢模吸热影响,砼成型完成温度(℃)Cc——混凝土的比热容(KJ/Kg·k),取1.05Ct——钢模的比热容(KJ/Kg·k),取0.63Wc——每m3砼的质量,为2400KgWt——每m3砼接触的钢模质量=2×0.025/2.565=0.0195Kg/ m3T2——混凝土成型完成温度(℃)T t——钢模板的温度(℃)取-10℃则T3=[1.05×2400×1.02+ 0.63×0.0195×(-10)]/ (1.05×2400+ 0.63×0.0195)=10.2满足要求。
冬季施工混凝土热工计算首先,冬季施工混凝土的热工计算需要考虑的关键参数是混凝土的初始温度、环境温度、冷却速度和混凝土的导热系数。
初始温度是指混凝土浇筑时的温度,环境温度是指施工现场周围的空气温度,冷却速度是指混凝土的温度变化速度,而混凝土的导热系数则是指混凝土传导热能力的大小。
其次,冬季混凝土施工热工计算的主要目标是保持混凝土的温度在一定的范围内,减少温度变化对混凝土性能的影响。
一般来说,混凝土的初始温度应该保持在5℃以上,以确保其持续凝固和早期强度的发展。
同时,施工现场周围的环境温度也需要控制在一定的范围内,以免过高或过低的温度对混凝土的凝固过程产生不良影响。
冬季混凝土施工热工计算的具体步骤如下:1.确定施工现场周围的环境温度。
这可以通过气象站的数据或者实地测量得到。
一般来说,环境温度的变化范围是比较大的,因此需要根据具体地区的气候条件来进行合理估计。
2.确定混凝土的初始温度。
这可以通过混凝土浇筑前的温度检测来确定,也可以通过混凝土调配时的温度控制来实现。
3.计算混凝土的冷却速度。
混凝土的冷却速度取决于多个因素,如环境温度、风速、相对湿度等。
可以使用计算公式或者专业软件来进行计算。
4.计算混凝土的导热系数。
混凝土的导热系数是一个重要的参数,可以通过实验测定或者查阅相关资料来获取。
5.根据以上参数进行混凝土的热工计算。
根据混凝土的尺寸、初始温度、环境温度、冷却速度和导热系数等参数,可以使用数值计算方法进行热工计算。
6.根据计算结果进行施工控制。
根据热工计算结果,可以采取一些措施来控制混凝土的温度,如使用保温材料,采取加热措施等。
在实际的施工过程中,需要根据具体情况进行热工计算,并采取相应的措施来控制混凝土的温度。
只有合理控制混凝土的温度,才能保证混凝土的品质和耐久性。
因此,对于冬季施工混凝土的热工计算一定要认真对待。
附件1:冬期施工混凝土热工计算根据施工进度安排,本工程进入冬施垫层混凝土强度等级C20,基础底板C35(P8),地下室梁、顶板混凝土等级C35(P8),地下二层外墙及与其相连的混凝土柱混凝土等级C35(P8),地下一层外墙及与其相连的混凝土柱混凝土等级C40(P8),内墙、柱混凝土强度等级C45。
混凝土热工计算分两部分,一为入模温度计算,二为混凝土养护期间的温度计算。
预计最不利施工时间为2016年1月前后,混凝土施工平均气温约为-5℃。
本工程墙体、框架柱混凝土拆模后拟采用粘贴一层塑料布,再用木条挂阻燃岩棉被保温。
楼板混凝土浇筑完毕,采用铺一层塑料布,再铺一层阻燃岩棉被保温。
以下分别验算各部位混凝土采用以上保温措施能否满足抗冻要求。
一、混凝土入模温度计算:本工程混凝土为商品混凝土,要求混凝土拌合物到现场后出罐车温度不得小于15℃。
1.混凝土入模温度T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta)式中:T1——混凝土拌合物出罐车温度(℃)取15℃T2——混凝土拌合物入模温度(℃)ti——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h)取10min 30min n——混凝土拌合物运转次数取1次Ta——混凝土拌合物运输时的环境温度(℃)取-10℃α——温度损失系数(h=1)取0.25T2=15-(0.25×30÷60+0.032×1)×(15+10)=13.16℃11.08 2.考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成的温度T3=(CcmcT2+CfmfTf+CsmsTs)/(Ccmc+Cfmf+Csms)式中:T3——考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度(℃)CC——混凝土的比热容(kJ/kg·k)取1.0kJ/kg·kCf——模板的比热容(kJ/kg·k)墙、楼板15mm厚木胶合板取2.1kJ/kg·kCs——钢筋的比热容(kJ/kg·k)取0.48kJ/kg·kmC——每m3混凝土重量(kg)取2500kgmf——每m3混凝土相接触的模板重量(kg)墙、楼板15mm厚木胶合板取99.96kgms——每m3混凝土相接触的钢筋重量(kg)取100kgTf——模板温度,采用当时的环境温度(℃)取-10℃T3——钢筋温度,采用当时的环境温度(℃)取-10℃计算:C35墙体混凝土(取木胶合板计算)T3=(1×2500×13.16 11.08-2.1×99.96×10-0.48×100×10)/(1×2500+2.1×99.96+0.48×100)=10.99℃9.11℃C35梁、板混凝土(取木胶合板计算)T3=(1×2500×13.16 11.08-2.1×99.96×10-0.48×100×10)/(1×2500+2.1×99.96+0.48×100)=10.99℃9.11℃二、用综合蓄热法混凝土养护期间温度计算混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度Tm =1/(Vcet)[ψe-Vce·t-(η/θ)×e-Vce·t+η/θ-ψ]+Tm·a其中ψ、η、θ为综合参数,按下式计算:θ=(ω·K·M)/(Vce ·Cc·ρc)ψ=(Vce ·Qce·mce)/(Vce·Cc·ρc-ω·K·M)η=T3-Tm·a+ψ式中:Tm——混凝土蓄热养护开始到任一时刻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·a——混凝土蓄热养护开始任一时刻t的平均气温(℃)取-10℃ρc——混凝土的质量密度(kg/m3)取2500kg/m3mCe——每m3混凝土水泥用量(kg/m3) C35混凝土取288kg/m3CC——混凝土的比热容(kJ/kg·k)取1.0kJ/kg·kQCe——水泥水化积累最终放热量(kJ/kg)取350kJ/kgVCe——水泥水化速度系数(h-1)取0.013h-1ω——透风系数取1.3M——结构表面系数(m-1)墙取5.0m-1,楼板取7.5m-1 K——结构围护层的总传热系数(kJ/㎡·h·k)按下式计算:K=3.6/(0.04+∑di/Ki)式中:di——第i层围护层厚度(m)保温棉毡被取0.008mKi——第i层围护层的导热系数(W/m· K)保温棉毡取0.03W/m·K 墙、楼板围护层传热系数K=3.6/(0.04+0.008÷0.030)=11.74kJ/㎡·h·ke——自然对数底取2.721.ψ、η、θ综合参数计算:θ墙=(1.3×15.0×5.0)/(0.013×1×2500)=2.35θ楼板=(1.3×15.0×7.5)/(0.013×1×2500)=3.52ψC30墙=(0.013×350×288)/(0.013×1×2500-1.3×11.74×5.0)=-29.91ψC30楼板=(0.013×350×288)/(0.013×1×2500-1.3×11.74×7.5)=-15.99ηC30墙=10.99 9.11+10-29.91=-8.92 -10.8ηC30楼板=10.99 9.11+10-15.99=5.00 3.122.t(混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间)的计算当采用综合蓄热法条件养护,C35混凝土墙ψC45墙/Tm·a=29.91/10=2.991≥1.5, C35混凝土楼板ψC40楼板/Tm·a=15.99/10=1.599≥1.5,且墙体K·M=11.74×5=58.70>50,楼板K·M=11.74×7.5=88.04>50,所以直接按下列公式计算蓄热冷却至0℃的时间to C35混凝土墙To=1/Vce ×ln(ψC35墙/Tm·a)=(1/0.013)×ln(29.91/10)=84.29hC35混凝土楼板To=1/Vce ×ln(ψC35楼板/Tm·a)=(1/0.013)×ln(15.99/10)=36.10h3.混凝土蓄热养护开始到任一时刻t(取混凝土冷却至0℃的时间即t=to)的平均温度C35混凝土墙体TC30墙=1/(0.013×84.29)×[-29.91×2.72-0.013×84.29-(-8.92 10.8/2.35)×2.72-2.35×0.013×84.29+(-8.92 10.8/2.35)-(-29.91)]-10=5.66℃ 4.29℃C35楼板TC30楼板=1/(0.013×36.10)×[-15.99×2.72-0.013×36.10-(5.00 3.12/3.52)×2.72-3.52×0.013×55.7+(5.00 3.12/3.52)-(-15.99)]-10=9.79℃ 4.53℃4.计算混凝土等效龄期t=αr·tT式中:t——等效龄期(h)αr——温度为T℃时(冬施计算手册996页查表17-11并根据内插法计算得出:C35墙体5.66℃ 4.29℃取0.44 0.35, C35楼板9.79℃ 4.53℃取0.57 0.36)时的等效系数——温度为T℃时所需的持续时间(h) C35墙体取98.1h,C35楼板取55.7h tT根据标准养护试块统计,C35混凝土20℃时19h强度等级达到4N/mm2以上。
冬期施工混凝土热工计算一、冬期施工混凝土的概念1、混凝土冬期施工的定义根据中华人民共和国行业标准《建筑工程冬季施工规程》JGJ104—2011施工技术规范规定,冬期施工的概念是:当环境昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时、21时室外气温的平均值)连续5天低于5℃,此时的施工叫冬期施工。
冬期施工必须严格按照混凝土冬期施工技术措施执行。
2、混凝土冬期冻害原因分析冬期施工时,气温低,水泥水化作用减弱,新浇混凝土强度增长明显减缓,当气温降到0℃以下时,水泥水化作用基本停止,混凝土强度增长基本停止。
新浇混凝土中的水分为水化水与游离水两部分,混凝土强度的增长取决于在一定温度条件下水化水与水泥的水化作用和游离水的蒸发。
因此,混凝土强度增长速度在湿度一定时就取决于温度的变化,特别是气温降至混凝土冰点温度(新浇混凝土冰点温度为 -0.3℃~-1.5℃)以下时,混凝土中游离水开始冻结,气温降至-4℃时,水化水开始冻结,水化作用停止,冻结后的水体积膨胀约8%~9%,在混凝土内部形成强大的冰胀应力,导致强度尚低的混凝土内部产生微裂缝,同时降低了水泥与砂石及钢筋间的粘结力,导致结构强度和耐久性降低。
新浇混凝土在养护初期遭受冻害,当气温恢复到正常温度后,即使正温养护到一定的龄期,也不能达到其设计强度。
研究表明,塑性混凝土终凝前(浇后3~6h)遭受冻结,开冻后后期强度要损失50%以上,凝结后2~3天遭冻,强度损失15%~20%.混凝土遭受冻结的危害程度还与冻结前混凝土的强度、水灰比、水泥标号、养护温度等有关。
二、冬期施工混凝土热工计算示例混凝土配合比材料名称 水泥 粉煤灰 砂 石子 外加剂 水 重量比 1 0.15 1.76 2.64 0.037 0.44 每立方用量 40060704105614.951751、计算混凝土的拌和温度①公式:②各参数比例及含义:参数符号数量含义T 0 22.16 混凝土拌和温度(℃)m w 175 水用量(Kg ) m ce 400 水泥用量(Kg ) m sa 704 砂子用量(Kg ) m g 1056 石子用量(Kg ) T w 60 水的温度(℃) T ce 5 水泥的温度(℃) T sa 30 砂子的温度(℃) T g 5 石子的温度(℃) w sa 4 砂子的含水率(%) w g 3 石子的含水率(%) C 1 4.2 水的比热容(KJ/Kg ·K ) C 2冰的融解热(KJ/Kg )()()()()()[]g sa ce w g g sa sa g g g sa sa sa g g sa sa w w g g sa sa ce ce m m m m m w m w c T m w T m w c m w m w m T T m T m T m T +++÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-++--+++=9.02.42.492.0210③混凝土拌和温度计算:2、混凝土拌和物出机温度① 公式:T 1 =T 0 - 0.16(T 0-T i )② 各符号数量及含义:参数符号数量含义T 0 22.16 混凝土拌和温度(℃) T 1 17.81 混凝土拌和物出机温度(℃) T i-5搅拌机棚内温度(℃)③混凝土拌和物出机温度计算:T 1 =T 0 - 0.16(T 0-T i ) = 17.81286988 ℃3、混凝土拌和物经运输到浇筑时温度① 公式:T 2 = T 1 -(αt1+0.032 n )(T 1-T a ) ② 各符号数量及含义: 参数符号 数量含义T 117.81混凝土拌和物出机温度(℃)T 2 15.88 砼拌和物运输到浇筑时的温度(℃) t 1 0.083 砼拌和物自运输到浇筑时的时间(h) n 2 砼拌和物运转次数T a-5 砼拌和物运输时环境温度(℃) αt10.25温度损失系数(1/h )αt1砼搅拌车运输 α=0.25 开敞式大型自卸汽车α=0.2 开敞式小型自卸汽车α=0.3 封闭式自卸汽车 α=0.1 手推车 α=0.5()()()()()[]158.229.02.42.492.0210=+++÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-++--+++=gsacewggsasag g gsa sa sag g sasawwgg sa sa ce ce m m m m m wm w c T m w T m w c m w mw m T T m T m T m T③混凝土拌和物经运输到浇筑时温度计算:T 2 = T 1 —(αt1+0.032 n )(T 1—T a )=15.88 ℃4、混凝土浇筑成型完成时的温度① 公式:② 各符号数量及含义:参数符号数量含义T 215.88砼拌和物运输到浇筑时的温度(℃)T 3 14.22 砼浇筑成型完成时的温度() C c 1 砼的比热容(KJ/Kg ·K ) C f 0.48 模板的比热容(KJ/Kg ·K ) C s 0.48 钢筋的比热容(KJ/Kg ·K ) m c 2550 每立方砼的重量(Kg ) m f 306 每立方砼接触的模板重量(Kg ) m s 153 每立方砼接触的钢筋重量(Kg ) T f -5 模板温度,未预热时为环境温度℃ T s -5钢筋温度,未预热时为环境温度℃③混凝土浇筑成型完成时的温度计算:5、结论T 3>5℃,砼初始养护温度满足要求。
混凝土冬期施工热工计算终版冬季混凝土施工需要考虑环境温度对混凝土的影响,如果温度过低,水泥水化反应会减缓,从而导致混凝土强度发展缓慢甚至停止,影响施工进度和质量。
因此,在冬季混凝土施工中,需要根据具体环境条件进行热工计算来保证正常施工。
首先,冬季混凝土施工热工计算需要确定混凝土的最低温度要求。
通常,混凝土的最低温度要求根据其设计强度来确定。
根据规范的要求,设计混凝土的强度等级不同,其最低施工温度要求也不同。
一般来说,C20及以下的混凝土最低施工温度为5℃,C25-C50的混凝土最低施工温度为0℃,C55及以上的混凝土最低施工温度可以降到-5℃。
其次,冬季混凝土施工热工计算需要根据施工具体情况来确定保温措施。
常见的保温措施包括外部加热、内部加热和绝热层等。
外部加热通常使用保温棚或者加热器等设备,可以提供恒定的施工温度;内部加热通常使用加热电缆,将加热电缆沿模板布置在混凝土内部,通过加热混凝土保持温度;绝热层可以通过在混凝土外表面覆盖保温材料,阻止温度的散失。
最后,冬季混凝土施工热工计算需要根据具体条件进行热量计算。
通常采用热量平衡法进行计算,将混凝土与外界的热交换量进行平衡,从而得到混凝土的温度变化规律。
热量平衡方程通常包括混凝土的质量、比热容、外界温度、保温措施以及环境条件等参数,通过求解方程,可以得到混凝土的温度。
在实际计算中,还需要考虑温度的变化规律以及施工过程中的特殊情况。
比如,在浇筑初期,混凝土温度上升较快,需要注意控制温度变化的速度;在施工完成后,需要保证混凝土的温度逐渐升高,以保证其强度的正常发展。
总之,冬季混凝土施工热工计算是保证施工质量和进度的重要措施。
通过合理的热工计算和保温措施,可以保证混凝土在低温环境下正常施工,并达到设计要求的强度。
铁路工程冬季混凝土施工热工计算一、概述哈大铁路客运专线伊通河特大桥DK702+637.64~DK730+937.64段线下工程由中交三航局二分部负责施工;考虑本工程工期较紧、混凝土量大,为确保工期的如期实现,在保证质量的情况下,当外界气温在-10℃以上时,需进行混凝土冬期施工。
本年度冬期混凝土施工项目主要为钻孔灌注桩,要求在施工现场混凝土浇筑时温度不低于5℃。
3二、冬期混凝土施工热工计算本施工区段混凝土原材料加热方法:优先采用加热水的方法,当加热水仍不能满足要求时,再对细骨料(砂)进行加热;水加热温度控制在80℃以下,砂加热温度控制在60℃以下。
按至钻孔灌注桩浇筑现场混凝土拌合物的温度为5℃进行计算:2.1 混凝土拌合物出机温度计算混凝土拌合物经混凝土运输车运输到浇筑时温度按下式计算:T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-T a)式中:T2: 混凝土拌合物运输到浇筑时温度,取5℃;T1: 混凝土拌合物出机温度(℃);t1: 混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间,取0.75h;n: 混凝土拌和物运转次数,取2;T a: 混凝土拌合物运输时环境温度(℃);α: 温度损失系数(h-1),取α=0.25;为确保工程质量,按运输环境温度为-10℃时,所需的混凝土拌合物出机温度10℃控制冬期混凝土的施工。
2.2混凝土拌合物温度计算混凝土拌和物的温度按下式计算:T1=T0-0.16*(T0-T i)式中:T0――混凝土拌合物温度(℃)T1――混凝土拌合物的出机温度(℃),取10℃T i――搅拌机棚内温度(℃);即:10=T O-0.16*(T0- T i);解得:T0=(10-0.16T i)/0.84 ℃。
2.3 混凝土拌合物中水的加热温度计算混凝土拌合物的理论温度按下式进行计算:T0=[0.92(m ce T ce+m f T f +m sa T sa+m g T g)+4.2T w(m w-w sa m sa-w g m g)+c1(w sa m sa T sa+w g m g T g)-c2(w sa m sa+wg m g)]÷[4.2m w+0.92(m ce+m f+m sa+m g)]式中:T0――混凝土拌合物温度(℃)m w、m ce、m f、m sa、m g――水、水泥、粉煤灰、砂、石的用量(K g);其值分别为:152K g、291K g、107K g、782K g、1028K g;T w、T ce、T f、T sa、T g――水、水泥、粉煤灰、砂、石的温度(℃)w sa、w g――砂石的含水率(%)c1、c2――水的比热容(K J/K g*K)和冰的溶解热(K J/K g)当骨料温度大于0℃时:c1=4.2,c2=0;当骨料温度小于或等于0℃时:c1=2.1,c2=335;即:T w=[((10-0.16T i)/0.84)*(4.2m w+0.92(m ce+m f+m sa+m g))-(0.92(m ce+m f T f+m sa T sa+m g T g)+c1(w sa m sa T sa+w g m g T g)-c2(w sa m sa+w g m g)]/ 4.2(m w-w sa m sa-w g m g)⑴当环境温度大于0℃时,假定搅拌机棚内气温及粗、细骨料的温度同实际的环境温度,采用加热水的方法来保证混凝土的出机温度满足要求。
混凝土冬期施工热工计
算终版
集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)
冬施混凝土保温养护热工计算
一、混凝土保温养护方案
本标段工程在2015~2016年度冬期施工的工程主要都是地下结构部分,混凝土采用鲁冠搅拌站的冬季施工配比商品砼,用混凝土罐车运送到施工现场的过程中,对罐车覆盖保温,减少热量损失。
混凝土浇注完成后采用蓄热法养护,用塑料薄膜+棉被+彩条布进行覆盖。
二、热工计算
1. 计算依据
(1) 《建筑工程冬期施工规程》.JGJ104-97
(2) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》.GB50204-2002
2. 热工计算
C40冬施配合比砼。
其配比:水泥305kg,水151kg,砂798kg,碎石976kg,粉煤灰用量85kg,矿粉60 kg,防冻剂9kg,膨胀剂9kg,水灰比0.42,砂率39%。
采用高效防冻剂,受冻温度-15℃。
(1) 混凝土拌和物经运输到浇筑时温度T
2
本工程所有混凝土均采用商品混凝土,根据生产厂商提供的数据混凝土拌和物出机温度都不低于15℃,计算时按最不利情况考虑取
=15℃。
T
1
T2=T1−(αt1+0.032n)(T1−T a)
=15-(0.25×0.5+0.032×1)(15-0)
=12.65℃
——混凝土拌合物运输到浇筑时温度(℃);
式中T
2
t
——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h);取30分钟
1
n——混凝土拌合物动转次数;(动转1次)。
——混凝土拌合物运输时环境温度(取0℃);
T
a
α——温度损失系数(h-1),取0.25
当用混凝土搅拌车输送时,α=0.25;(本工程采用运输方
式)
当用开敞式大型自卸汽车时,α=0.20;
当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30;
当用封闭式自卸汽车时,α=0.1;
当用手推车时,α=0.50。
根据以上计算数据可以得出混凝土入模温度为12.65℃,满足设计及施工规范要求。
(2) 混凝土浇筑成型完成时温度T
3
T3=C c m c T2+C f m f T f+C s m s T s
C c m c+C f m f+C s m s
=0.96×2500×12.65+2.1×50×0+0.46×4.65×0
0.96×2500+2.1×50+0.46×4.65
=12.11℃
——考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度式中T
3
(°C);
——混凝土的比热容(0.96kJ/kg.K);
C
c
——模板的比热容(2.1kJ/kg.K);
C
f
——钢筋的比热容(0.46kJ/kg.K);
C
s
——每m3混凝土的重量(2500kg);
m
c
m f ——每m 3混凝土相接触的模板重量(50kg );
m s ——每m 3混凝土相接触的钢筋重量(4.65kg );
T f ——模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度(取
0℃);
Ts ——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度。
当当模板温度为-5℃时,浇筑完成后砼的温度为11.13℃。
根据以上计算得知,中板大体积砼浇筑完成时的温度能够达到5℃以上,本工程混凝土冬期施工养护方法采用综合蓄热法养护能够满足混凝土养护需要。
(3) 混凝土冷却时间
①结构表面系数
M =A V =1219.06351
=3.47m −1 ②结构围护层总传热系数 K =3.6
0.04+∑d i K i n i =1
=3.60.04+(0.040.3+0.00020.2+0.00050.2) =20.36kJ m 2?h ?K ⁄
③综合参数
φ=V ce ?Q ce ?m
ce V ce c c
=0.013×330×3050.013×0.96×2430−1.45×20.36×3.47
=18.15
式中ρc ——混凝土质量密度(2430kg m 3⁄);
m
ce
——每m3混凝土水泥用量(305kg);
C
c
——混凝土的比热容(0.96kJ/kg.K);
Q
cE
——水泥水化累积最终放热量(330kJ/kg);
V
cE
——水泥水化速度系数(0.013h-1);
ω——透风系数(1.45);
M——混凝土结构表面系数(3.47m-1);
K——结构围护层总传热系数(20.36kJ m2?h?K
⁄)。
④混凝土冷却至0℃所需的时间
φT m,a =
18.15
1
=18.15≥1.5
且 KM=20.36×3.47=70.65≥50
根据《建筑工程冬期施工规程》.JGJ104-97附录B.2.4条,混凝土蓄热法养护冷却至0℃的时间可按下式计算。
t0=
1
V ce
ln
φ
T m,a
=
1
0.013
ln18.15=223h=9.3d
式中T
m,a
——混凝土养护开始到任一时刻t的平均气温(1℃);
根据冷却时间计算,C40砼达到40%强度所需时间约72小时,大体积砼顶部覆盖塑料薄膜+棉被+彩条布,采取蓄热法能够满足要求。