混凝土冬施计算

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℃。

混凝土蓄热养护过程中温度计算1、混凝土蓄热养护开始至任一时刻 t 的温度按下式计算：m t T e e T +-=--νθνϕηt其中综合参数θ、ϕ 、η如下：()()c c c KM ρνωθ=， ()()KM c W c c c c ωρννϕ-=Q ， ϕη+-=ms T T式中：T ——混凝土蓄热养护开始至任一时刻t 的温度(℃)； T m ——混凝土蓄热养护开始至任一时刻 t 的表面平均温度(℃)；取T m =1℃T s ——砂的温度(℃)；取T s =-3℃t ——混凝土蓄热养护开始至任一时刻的时间(h)； ρc ——混凝土质量密度(kg ／m3)；ρc =2350 kg ／m 3 Wc ——每立方米混凝土水泥用量(kg ／m3)； Wc=353 kg ／m 3 c c ——混凝土的比热容(kJ ／kgK)；C50砼取c c =0.97kJ ／k g ·K Q c ——水泥累积最终放热量(kJ ／kg)；取Q c =330 kJ ／kg υ——水泥水化速度系数(h -1)； 取υ=0.013 h -1 ω——透风系数；取ω=1.6 M ——结构表面系数(m -1)；K ——围护层的总传热系数(kJ ／m2·h·K) e ——自然对数之底，可取 e=2.72。

注：①结构表面系数M 值可按下式计算：②平均气温 T m 的取法，可采用蓄热养护开始至t 时气象预报的平均气温，若遇大风雪及寒潮降临，可按每时或每日平均气温计算。

③围护层的总传热系数K 值可按下式计算：∑=+=ni iik d K 104.06.3式中：d i ——第i 围护层的厚度(m)； 取0.04m 。

k i ——第 i 围护层的导热系数(W ／m ·K)，取0.028 W ／m ·K 。

④水泥累积最终放热量c c 、 水泥水化速度系数υ 及透风系数ω查表取值。

2、对40米箱梁中垮段进行计算，表面保温材料为4cm 厚聚苯乙烯阻燃型保温板。

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。

混凝土成熟度与强度换算
一、计算成熟度
根据养护测温资料，按下式计算成熟度：
M=Σ（T+15）t
式中：T—在时间段t内混凝土平均温度（℃）；
t—温度为T的持续时间（h）
二、成熟度与混凝土强度换算公式
1、C30混凝土强度计算公式
f=41.52e-2221.271/M
2、C35混凝土强度计算公式
f=49.86e-2217.302/M
3、C40混凝土强度计算公式
f=58.63e-2251.364/M
4、C45混凝土强度计算公式
f=65.38e-2142.95/M
5、C50混凝土强度计算公式
f=673.28e-2209.578/M
注：f—混凝土抗压强度（N/mm2）；
e=2.7182
M-混凝土成熟度
三、养护后混凝土达到的强度
将所得的f值乘以系数0.8，即可求出所要计算时间养护后的混凝土达到的强度。

当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土、且其抗压强度达到设计强度的30％前；或用矿渣硅酸盐水泥配制混凝
土、且其抗压强度达到设计强度的40％前，均不得受冻。

C15及以下的混凝土，当其抗压强度达到5MPa前，也不得受冻。

冬季施工混凝土热工计算方法：
一、混凝土拌合物温度计算
混凝土拌合物温度=【0.92（水泥用量*水泥温度+掺合料用量*掺合料温度+砂的用量*砂的温度+碎石的用量*碎石的温度）+4.2*水的温度*（拌和水用量－砂的含水率*砂的用量－碎石的含水率*碎石用量）+水的比热容（砂的含水率*砂的用量*砂的温度+碎石的含水率*碎石的用量*碎石的温度）－冰的溶解热（砂的含水率*砂的用量+碎石的含水率*碎石的用量）】/【4.2*拌和水用量+0.92*（水泥用量+掺合料用量+碎石用量+砂用量）】
当骨料温度大于0℃时：水的比容热为4.2、冰的溶解热为0；
当骨料温度小于或等于0℃时：水的比容热为2.1、冰的溶解热为335；二、混凝土拌合物出机温度计算
混凝土出机温度=混凝土拌合温度－0.16（混凝土拌合温度－搅拌机棚内温度）
三、混凝土拌合物运输与输送至浇筑地点时的温度
混凝土拌合物运输与输送至浇筑地点时的温度=混凝土出机温度－采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低
采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低=（温度损失系数*混凝土拌合物运输的时间+0.032*混凝土拌合物运转次数）*（混凝土出机温度－室外环境温度）
温度损失系数：采用混凝土搅拌车时为0.25；采用敞开式大型自卸汽车时为0.20；采用敞开式小型自卸汽车时为0.30；采用封闭式自卸汽车时为0.1；采用手推车或吊车时为0.50
上面的公式涉及到质量的单位为kg，涉及到温度的单位为℃，涉及到含水率的单位为%，温度损失系数的单位h-1，水的比热容的单位kJ/(kg*K)，冰的溶解热的单位kJ/kg。

附表：冬季施工热工计算试验记录。

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,1、要求混凝土浇筑成型完成时的温度T3=5℃,则混凝土拌和物入模浇筑后温度T2:T2=[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。

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。