大体积混凝土热工计算表格
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Th= m c Q/C ρ(1-е-mt)式中:Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3混凝土的水泥用量,取3;Q——每千克水泥28d 水化热,取C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Thξ(t)式中:T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第6d左右内部温度最高,则验算第6d砼温差2、混凝土养护计算混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
计算结果如下表ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表大体积混凝土热工计算1、绝热温升计算计算结果如下表:①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:δ——保温材料厚度(m);λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]T 2——混凝土表面温度:23.9(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:25(℃)T 2-T q —--1.1(℃)T max -T 2—21.0(℃)K b ——传热系数修正值,取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T2)*100=-0.32cm故可采用一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)]βq ——空气层的传热系数,取23[W/(m 2·K)]代入数值得:β=1/[Σδi /λi +1/βq ]=48.83③混凝土虚厚度计算:hˊ=k·λ/βk——折减系数,取2/3;λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]hˊ=k·λ/β=0.0318④混凝土计算厚度:H=h+2hˊ= 1.66m ⑤混凝土表面温度T 2(t)= T q +4·hˊ(H- h)[T 1(t)- T q ]/H 2式中:T 2(t)——混凝土表面温度(℃)T q —施工期大气平均温度(℃)hˊ——混凝土虚厚度(m)H——混凝土计算厚度(m)式中: hˊ——混凝土虚厚度(m)式中:β——混凝土保温层的传热系数[W/(m 2·K)]T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度(℃)不同龄期混凝土的中心计算温度(T 1(t))和表面温度(T 2(t))如下表。
商混大体积混凝土热工计算一、基本计算数据:C40P8混凝土,每方立方原材料用量:水:163kg ; P.O42.5水泥:265kg 、S95级矿粉:100kg 、Ⅱ级粉煤灰:85kg 、中砂:708kg; 5-20mm 石子:1080kg 、聚羧酸泵送剂:10.1kg 。
二、底板最大厚度3.5m 。
三、最大绝热温升ρ∙∙+=c Q F K m T c h /)(h T —混凝土最大绝热温升(℃)c m —混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(3/m kg )F —混凝土活性掺和料用量(3/m kg ) K —掺合料折减系数。
取0.25。
Q —水泥28d 水化热(kJ/kg ),取310。
c —混凝土比热、取0.97)]/([K kg kJ ∙ ρ—混凝土密度、计算得24113/m kgh T =(265+0.25×(85+100))×310/(0.97×2411)=41.26℃四、混凝土中心计算温度)()(1t h j t T T T ξ∙+=)(1t T —t 龄期混凝土中心计算温度(℃) j T —混凝土浇筑温度,取28℃。
)(t ξ—t 龄期降温系数浇注层厚度3.5m 对应各龄期降温系数通过插值法取得。
见下表。
从上表中可知:3d 龄期时混凝土中心计算温度最大。
计算得:T 1(3d)= 28+0.71×41.26=57.29℃。
根据设计文件,应采取稳妥的保水养护措施。
拟定养护方法为:底板及顶板采用蓄水养护。
侧墙采用塑料薄膜洒水覆盖养护。
五、 蓄水养护深度计算:)28.0700/()(2max Q m T K T T M x h c j w b w ∙+∙-∙=λw h —养护水深度(m )x —蓄水养护时间。
取14天,336小时。
M —混凝土结构表面系数(1/m ),M=F/V;计算M =0.5 F —与大气接触的表面积(2m ) V —混凝土体积(3m )2max T T -—一般取20~25(℃),取20。
Th= W c Q/C ρ(1-е-mt)式中:Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3 混凝土的水泥用量,取3;Q——每千克水泥28d 水化热,取C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Thξ(t)式中:T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第9d左右内部温度最高,则验算第9d砼温差3、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表:混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,混凝土表面采用保温材料(稻草)蓄热保温养护,并在稻草上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:δ——保温材料厚度(m);λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]T 2——混凝土表面温度:29.9(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:12(℃)T 2-T q —-17.9(℃)T max -T 2—21.0(℃)K b ——传热系数修正值,取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T2)*100=4.75cm故可采用两层土工布并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)]βq ——空气层的传热系数,取23[W/(m 2·K)]代入数值得:β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 1.01③混凝土虚厚度计算:hˊ=k·λ/βk——折减系数,取2/3;λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]hˊ=k·λ/β=1.542④混凝土计算厚度:H=h+2hˊ=7.08m ⑤混凝土表面温度T 2(t)= T q +4·hˊ(H- h)[T 1(t)- T q ]/H 2式中:T 2(t)——混凝土表面温度(℃)T q —施工期大气平均温度(℃)hˊ——混凝土虚厚度(m)H——混凝土计算厚度(m)式中: hˊ——混凝土虚厚度(m)式中:β——混凝土保温层的传热系数[W/(m 2·K)]T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度(℃)不同龄期混凝土的中心计算温度(T 1(t))和表面温度(T 2(t))如下表。
Q 0=391KJ/Kg根据公式Q 0=k 2— 矿渣粉掺量对应的水化热调整系数 (参照表2) k —不同掺量掺合料水化热调整系数 (表2)47/Q 7-3/Q 3将数据带入上面公式:4.1.2、当现场采用粉煤灰与矿渣粉双掺时,不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算:k=k 1+k 2-1式中:k 1— 粉煤灰掺量对应的水化热调整系数 (参照表2) 根据建筑施工手册取得不同品种、不同等级水泥水化热 (表1)t —龄期(d ) 水泥的水化热为 4.1.1、水泥的水化热计算:水泥的水化热,按下列公式计算:47/Q 7-3/Q 3式中: Q 0—水泥水化热总量 (KJ/Kg)Q t —龄期t时的累积水化热(KJ/Kg) (参照表1)Q 0=四、大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算: 4.1、混凝土的绝热温升 根据以上原则,强度等级C40P8(60R)配合比如下:k =0.86Q =337KJ/Kg3天时T (3)=37.2℃9天时T (9)=58.9℃15天时T (15)=62.6℃21天时T (21)=63.2℃27天时T (27)=63.3℃混凝土浇筑将数据带入公式:混凝土浇筑将数据带入公式: 混凝土浇筑将数据带入公式: 混凝土浇筑将数据带入公式: 根据公式 T (t)=WQ/Cρ(1-e -mt )混凝土浇筑将数据带入公式: e —常数公式中的参考数值 表3式中:T (t)—龄期为t时,混凝土绝热温升值(℃) W—每立方米混凝土的胶凝材料用量 (KJ/Kg) с—混凝土比热容,可取(0.92~1.0)KJ/(Kg.℃)ρ—混凝土的质量密度,可取(2400~2500) ㎏/m 3m —与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,可取(0.3~0.5)d -1 t —龄期(d) k —不同掺量掺合料水化热调整系数根据公式 Q=kQ 0将数据带入上面公式: 4.1.4、混凝土绝热温升值计算:混凝土绝热温升值,按下列公式计算: T (t)=WQ/(Cρ)(1-e -mt )根据公式 k=k 1+k 2-1将数据带入上面公式:4.1.3、胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过试验得出。
Th= m c Q/C ρ(1-е-mt)式中:Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3 混凝土的水泥用量,取3;Q——每千克水泥28d 水化热,取C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Thξ(t)式中:T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第9d左右内部温度最高,则验算第9d砼温差2、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表:混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:δ——保温材料厚度(m);λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]T 2——混凝土表面温度:39.6(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:30(℃)T 2-T q —-9.6(℃)T max -T 2—21.0(℃)K b ——传热系数修正值,取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T2)*100=4.46cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)]βq ——空气层的传热系数,取23[W/(m 2·K)]代入数值得:β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.76③混凝土虚厚度计算:hˊ=k·λ/βk——折减系数,取2/3;λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]hˊ=k·λ/β=0.5628④混凝土计算厚度:H=h+2hˊ= 3.63m⑤混凝土表面温度T 2(t)= T q +4·hˊ(H- h)[T 1(t)- T q ]/H 2式中:T 2(t)——混凝土表面温度(℃)T q —施工期大气平均温度(℃)hˊ——混凝土虚厚度(m)H——混凝土计算厚度(m)式中: hˊ——混凝土虚厚度(m)式中:β——混凝土保温层的传热系数[W/(m 2·K)]T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度(℃)不同龄期混凝土的中心计算温度(T 1(t))和表面温度(T 2(t))如下表。
第五节大体积混凝土热工计算基础筏板混凝土配合比强度等级水水泥掺和料细骨料粗骨料外加剂1 外加剂2水胶比砂率C30P6175334647511038 5.97320.44 42.0% 注:掺入XD-F纤维0.9kg/m31、浇筑温度根据商品混凝土站的原材料情况和大气温度,推定混凝土运到工地后浇筑温度为Tj=22.0℃2、求混凝土的绝热温升Th=W*Q/(C*ρ) =334*314/(0.97*2400) =43.7℃其中W――混凝土中水泥用量Q――水泥水化热,P.O42.5水泥,为314KJ/㎏ρ――混凝土容重,取2400㎏/m3C――混凝土比热,取0.973、混凝土中心温度该筏板混凝土最厚为1.05m,查资料知龄期约为3天时中心温度最高,查表得此时混凝土温度系数ξ=0.36,则混凝土内部中心温度Tmax=Tj+Th×ξ=22.0+43.7×0.36=37.7℃4、混凝土表面温度假设混凝土表面覆盖一层塑料薄膜、一层草袋共厚0.03m,则β=1/[(δi/λi)+(1/βg)] = 1/[(0.03/0.14)+(1/23)] = 3.88W/m2.K其中δi――保温材料的厚度(m)λi――保温材料的导热系数(W/m.K)β――保温层传热系数(W/m2.K)βg――空气的传热系数(W/m2.K)混凝土虚拟厚度h'=K*λ/β=0.666*2.33/3.88=0.40(m)其中λ――混凝土的导热系数取2.33W/m2.KK――计算折减系数,依资料取0.666计算厚度H=h+2h'=1.05+2×0.40=1.85(m)混凝土表面温度Tb(t)=Tg+h'*(H-h')*ΔT(t)*4/H2Tg――龄期t时的大气平均温度,设为21℃ΔT――龄期t时混凝土中心温度与外界气温之差则龄期3天时Tb(3)=21+0.40×(1.85-0.40)×(37.7-21)*4/1.85=32.3℃5、计算温差混凝土中心与表面温度差ΔT1=Tmax-Tb(3)=37.7-32.3=5.4℃<25℃表面温度与大气温度差ΔT2=Tb(3)-Tg=32.3-21.0=11.3℃<25℃5、结论综上计算可知,ΔT1、ΔT2都满足规范规定的25℃标准,说明采取以上技术保证措施对降低混凝土温差,避免出现有害裂缝是有保证的。
注意:红色表格是为了参考资料数据查表方便,实际计算书中应不含。
大体积混凝土温度计算已知条件:基础底板厚1.4m ,混凝土强度等级C40(抗渗等级S12),根据中国气象局编制的“中国气象资料”历年实测值,北京市3月份平均气温为10℃。
C40混凝土(抗渗等级S12)每立方米混凝土各种材料用量如下表:1、温度计算(1)混凝土最高绝热温升计算:c t f m 0.0445m C QT ρ+=式中:T t ─混凝土最高绝热温升(℃);m c —每m 3混凝土的水泥用量(kg/m 3)取321kg ;Q —每千克水泥水化热量(J/kg ),取377 J/kg ;C —混凝土的比热(kJ/kg ·K )一般0.84~1.05之间,取0.96 kJ/kg ·K ; ρ—混凝土密度取2411kg/m 3 ;m f —每m 3混凝土的粉煤灰用量(kg/m 3)取85kg 。
c t f m 0.0445m C QT ρ+==(321×377)/(0.96×2411)+0.0445×85 = 56.07(℃)(2)混凝土内部中心温度计算max 0t T T T ζ+=式中:T max —混凝土内部中心温度(℃);T 0 —混凝土浇筑温度(℃),一般为15~20℃,取20℃; T t ——混凝土最高绝热温升(℃);ζ—不同浇筑块厚度的降温系数,查表为3天0.49、6天0.46、9天0.38。
T 3=20+56.07×0.49=47.47(℃) T 6=20+56.07×0.46=45.79(℃) T 9=20+56.07×0.38=41.31(℃) (3)混凝土表面温度计算:b t q t 24h'h'T T H+∆()()=(H -)T 式中:T b (τ)—龄期τ时,混凝土的表面温度℃;T q —龄期τ时,大气的平均温度℃,取3月份取10℃; H —混凝土的计算厚度(m ),H = h + 2 h ′; h —混凝土的实际厚度(取1.4m );h ′—混凝土的虚厚度,h ′= K λ/β; λ—混凝土的导热系数,取2.33W/m K ; K —计算折减系数,取0.666;β—模板及保温层的传热系数(W/m 2K );i i q11βδλβ+∑=δi ——各种保温材料的厚度(m ),二层稻草被取0.030m ;λi ——各种保温材料的导热系数(W/m 2K ),稻草被取0.14 W/m 2K ;βq ——空气层穿热系数,取23 W/m 2K ;i i q11βδλβ+∑==1/[(0.03/0.14)+(1/23)]=3.9h ′= K λ/β=0.666×2.33/3.9=0.4 H = h + 2 h ′=1.4+2×0.4=2.2mΔT (τ)—龄期τ时,混凝土内中心的最高温度与外界气温之差, ΔT (3)= T 3-T q =47.47-10=37.47℃; ΔT (6)= T 6-T q =45.79-10=35.79℃; ΔT (9)= T 9-T q =41.31-10=31.31℃。
大体积混凝土热工计算及混凝土养护测温计算热工计算大体积混凝土热工计算考虑到主楼电梯井筏板基础地基混凝土厚度达到2.5米,且强度等级为C30P6,大体积混凝土对筏板混凝土基础进行热工计算,假定施工配合比见表1:T0=(C s T s M s+ C g T g M g+ C c T c M c+ C w T w M sw+ C f T f M f+ C p T p M p+ C w T s M s+ C w T g M g)/( C s M s+C g M g+ C c M c+ C w M w+ C f M f+ C p M p+ C w M s+ C w M g)T0——混凝土拌合物温度(℃);T s 、Tg、Tp、Tf——砂、石子、膨胀剂、粉煤灰的温度(℃);Tc、Tw——水泥、拌合用水的温度(℃);mc 、mc、mg、mp、mf——水泥、扣除含水量的砂及石子、膨胀剂、粉煤灰的重量(kg)。
温度参数表(以7月份施工为例)混凝土拌合温度计算表w s gC c 、Cs、Cg、Cp、Cf、Cw——水泥、砂、石头、膨胀剂、粉煤灰及水的比热容[kJ/(kg/k)],上式Cs =Cc=Cg=Cp=Cf=0.84 kJ/(kg/k),经简化和修正后得到:T o=[0.22(Tm+T g m g+T c m c+T p m p+T f m f)+T w m w+T s m s+T g m g]/[0.22(m s+m g+m c+ m p+m f)+m w+m s+m g]T o=∑T i m i C i/m i C i=(5)/(3)=18.09℃由上式计算得:T=18.09℃混凝土拌合物经运输到浇筑时温度的计算:T p =T+(αt1+0.032n)(Ta-T);Tp——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);n——混凝土拌合物运转次数(罐车-混凝土泵-入模,故n=2);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由上式计算得:Tp=17.7℃温度计算混凝土的绝热温升水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。
大体积混凝土热工计算1、主墩承台热工计算主墩承台的混凝土浇筑时正值夏季高温天气(7月〜8月),东莞市累年各月平均气温、平均最高气温见下表:C)本方案取7—8月份平均最髙气温为36。
6 平均气温281。
4.1.社的拌和温度栓搅拌后的出机温度,按照下式计算:7;》w・C =》7;・W・C式中:T c径的拌和温度(°C);W ---各种材料的重量(kg);C ——各种材料的比热(kJ/kg・K);h —-各种材料的初始温度(工)注:12、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度,拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。
由此可得出采取降温措施的混凝土拌和温度:XTWC _ 68291.54=26.24 °CXWC 2602.914.2、栓的浇筑温度栓搅拌后的浇筑温度,按照下式计算:斤=耳+ (7;+ 仏 + A + …+ 舎)式中:Tj ---- 栓的浇筑温度("C);亿一- •论的拌和温度(°C);T q——殓运输和浇筑时的室外气温,取281;A1〜An --- 温度损失系数栓装、卸和转运,每次A=0. 032;観运输时,A= o T , T为运输时间(min);卷浇筑过程中A=0. 003 T , T为浇捣时间(min)。
栓出机拌和温度按照计算取值,为26.241;栓运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值28£;栓运输罐车运输时间为45min,•论泵车下料时间约12min,稔分层厚度为30cm, 每层栓(57.4m:,)从振捣至浇筑完毕预计约2小时。
整个承台(分三次浇筑)每次浇筑完毕预计最大用时12小时。
温度损失系数值:装料:A产0.032运输:Az=0. 0042X45=0. 189殓罐车卸料:A3=0. 032殓泵车下料:A L O. 0042X12=0. 05 浇捣:As=O. 003X2X60=0. 36 f 4 =°- 663 故:T j=7;.+(7;-7;)*(A1+A2 + A34-... + A n)=26.24+ (28.0-26. 24) X0. 663 = 27.41 °C如不计入浇捣影响A“则:X A'=0- 303此时:7}=7^+(7^-7;)^(A l+A2+A3+ - +A o)=26.24+ (28.0-26. 24) X0. 303= 26. 77 °C4.3、论的绝热温升7;rt=T h.(l-e-mf)式中:T(T)— -在T龄期时栓的绝热温升(9);Th ------ 栓的最终绝热温升(°C ) , T h = -;Cpe ------- 自然常数,取值为2.718;m ——与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数,见下表,取289时的m值,内插求得沪0.397;T ------- 龄期(d)(kg/m)Q ------ 每kg水泥水化热量(J/kg),取值335J/kg;(《查简明施工计算手册》第572页表10-39)C ------ 栓的比热,取值为0.96 (J/kg. K)(《查简明施工计算手册》第571页表10—38)P ------- 栓的容重,取为2400kg/m:J o采用本配合比时栓的最终绝热温升:350x335 =5Q g9.cCp 0.96 x 24003天时水化热温度最大,故计算龄期3天的绝热温升,则有:=7;•(l-e mf)=50. 89 X (1-0. 2043) =40. 49°C4.4、栓内部温度栓内部的中心温度,按照下式计算:几)max =7j +丁⑴式中:T(T)nax ---在T龄期时,栓内部中心的最高温度(工);Tj ------ 栓的浇筑温度("C);T <t) --- 在t龄期时混凝土的绝热温升(oC);4 ~不同浇筑块厚度,在不同龄期T时的温降系数(工);主墩承台分三次浇筑,即浇筑厚度分别是:2.0m. 1.5 m, 1.5m,取2.0m的厚度进行计算,根据下表内插计算E⑶=0.57由此计算龄期3天的栓内部中心温度:7;r)max=7;+7;•鑰二27. 41+40. 49X0. 57=50. 4994.5、殓表面温度栓的表面温度,按照下式计算:4人厂人+庐^(HZ式中:T h<o 一-龄期T时,栓的表面温度(工);T q—龄期T时,大气的平均温度(工);AT(t)一-龄期T时,栓中心温度与外界气温之差LC);h' ------- 栓的虚厚度(m) , h* = k•—;PX 一-牡的导热系数,取值为2. 23 W/m* K;B -一殓模板及保温层的传热系数(W/m2. K), /7 = —L—L D 165—各种保温材料的厚度(m);Xi —各种保温材料的导热系数(w/m・K): Bq ---空气层传热系数,取值为23 W/m2> K;k ---计算折减系数,取值为0.666;H -一栓的计算厚度,H = h + 2h,;h ---観的实际厚度(m) o混凝土采用表面灌注0.2m厚、四周0. 75m厚从承台栓冷凝管中流出的温水进行保温。
大体积混凝土热工计算1.底板混凝土单次混凝土浇筑厚度最大为2850mm,混凝土强度等级为C35/P12,理论上该处混凝土内部温度最高,容易产生裂缝,所以将此部位混凝土作为范例进行热工计算。
根据C35/P12混凝土配合比为:P.O42.5级水泥227kg,水162kg,中砂761kg,石子1051kg,粉煤灰:102kg,S95级磨细矿渣48kg。
2.预计施工浇筑时间为5月份,查气象历史数据,月最高平均气温为28°。
3.水泥水化热:q=286.6KJ/kg7.1混凝土表面温度裂缝控制计算大体积混凝土结构施工应该使混凝土中心与表面温度、表面温度与大气温度之差在允许范围内,则可控制混凝土裂缝的出现。
7.1.1混凝土的绝热温升水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。
混凝土的绝热温升:T i=W×Q×(1-e-mt)/(C×ρ)式中:T h—混凝土的绝热温升(℃)W—每立方混凝土的胶凝材料用量(kg/m3),W=227+102+48=377kg/m3Q—每公斤水泥的水化热,本工程为P.O42.5水泥,查计算手册,Q为335k J/kg C—混凝土比热0.994k J/(kg·K);ρ—混凝土容重2400㎏/m3;t—混凝土龄期(天);m—常数,与水泥品种、浇筑时温度有关,取0.406;e—常数,e=2.718自然对数的底;T(3)=WQ(1-e-mt)/Cρ=377×335×(1-e-0.406×3)/(0.994×2400)=38.198°C;经过计算,得到3天,5天,7天,14天混凝土最高水化热绝热温升:Th3=38.198℃,Th5=47.122℃,Th7=51.076℃,Th14=54.06℃。
7.1.2混凝土的内部最高温度Tmax(t) =Tj+Ti×ζ(t)式中Tmax(t)—混凝土t龄期内部最高温度(℃);分别取3、5、7、14天计算;Tj—混凝土浇筑温度(℃),混凝土浇筑入模温度取35℃;ζ—混凝土t龄期的散热系数,3天,5天,7天,14天分别计算得ζ(3)=0.55,ζ(5)=0.51,ζ(7)=0.351,ζ(14)=0.183;T max =Ti+T(7)ζ=35+38.198×0.55=51°C;按上式计算,3天,5天,7天,14天的结果为T max3=56℃,T max5=59.03℃,T max7=52.93℃,T max14=44.89℃7.1.3砼表层(表面下50~100mm)温度(1)、保温材料厚度(麻袋)δ=0.5h.λx (T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)=0.5×2.85×0.05×20×1.3/2.33×25=0.0318mδ-保温材料厚度λx-所选保温材料导热系数,材料选麻袋,考虑薄膜保温作用按0.05(T2-Tq)本工程取20℃(Tmax -T2)最高温度与表面温度差,本工程取25℃Kb–传热系数修正值,选1.3。
安园综合楼大体积混凝土热工计算1、大体积混凝土各组份含量通过与力天混凝土搅拌站工程技术人员协商,拟采用P.O 42.5水泥配置C40混凝土,因设计要求降低水化热对混凝土的影响,故混凝土配比将降低水泥用量,增加掺合料其配合比可按以下常规配合比计算2、计算常数取值水泥水化热:Q=461J/kg 混凝土密度:ρ=2400kg/m 3混凝土比热:C=0.96常数e= 2.718常数m=0.3(控制入模温度10℃以下)标准状态下最终收缩值:=0.000324混凝土线膨胀系数:α=0.00001混凝土最终弹性模量:E 0=32500N/mm 2混凝土外约束系数:R=0.32泊松比:v=0.15混凝土稳定时温度:T h =29℃验算时间:3,7,28,60h混凝土水化热绝热温升值:m c 为每立方米混凝土中水泥用量T(3)=38.59ΔT=38.59℃T(7)=57.06ΔT=18.48℃T(28)=65.01ΔT=7.95℃T(60)=65.03ΔT=0.01℃0y ε()()m tc t e C qm T --=1ρ3、各龄期混凝土收缩变形值计算M1=M2=M3=M9=1M4=1.3M5=0.9M6=1.1M7=0.54M8=1E a A a /E b A b =0.031577 M10=0.9 =5.99E-06 =1.37E-05 = 4.95E-05 =9.14E-054、各龄期混凝土收缩当量温差计算:=-0.60℃ =-1.37℃ =-4.95℃ =-9.14℃5、各龄期混凝土弹性模量计算:计算公式: =7689.47N/mm 2 =15189.64N/mm 2 =29884.38N/mm 2 =32353.13N/mm 26、混凝土初始温度计算必要时,可采取一定降低水温的措施nt y y m m m e t ⋅⋅⋅⨯⨯-=-2101.00)1()(εε)3(y ε)7(y ε)28(y ε)60(y ε)3(y T aT t y y /)()(ε-=)7(y T )28(y T )60(y T )1()(09.00t e E t E --=)3(E )7(E )28(E )60(E混凝土拌合物理论值式中:T 0--混凝土拌合物温度(℃)T s 、T g --砂石的温度(℃)T c 、T w --水泥、拌合用水的温度(℃)m c 、m s 、m g 、m w --水泥、砂、石、水的重量(kg)C c 、C s 、C g 、C w --水泥、砂、石、水的热容(kj/kg.k)=20.86℃混凝土拌合物出机温度计算其中T 1--混凝土拌合物出机温度T i --搅拌机棚内温度则T 1=22.00℃混凝土拌合物浇筑温度计算式中T2--混凝土拌合物运输到浇筑时温度t 1--从运输到浇筑的时间n--混凝土拌合物运转次数T a --运输时环境温度--温度损失系数0.0042则T 2=22.87℃7、混凝土最大综合温差:(℃)混凝土水化热:Q=461kJ/kg则混凝土最高水化热温度=(325×260)/(0.96×2500)=65.03℃混凝土1、2、7d的水化热绝热温度基础底板厚度1800mm)/()(0w c g s w w w c c c g g g s s s m m m m m T C m T C m T C m T C T ++++++=0T )(16.0001i T T T T --=))(032.0(1112T T n t T T -++=αααh T查降温系数 可求得不同龄期的水热温升及中心温度:其中T 0 --混凝土浇筑入模温度T(t) --浇筑完t 时后的绝热温升T h --混凝土浇筑稳定后的温度,一般为当地平均气温(℃):28则ΔT (3)=19.31℃ΔT (7)=16.18℃ΔT (28)= 4.16℃ΔT (60)=5.75℃因混凝土核心与大气温差为23度,故,核心与表面温差及表面与大气温差均小于25度8、混凝土松驰系数=0.57=0.502=0.336=0.2889、混凝土收缩应力计算其中--混凝土拉应力(N/mm2) --混凝土弹性模量 --混凝土热膨胀系数 --混凝土截面中心与表面之间的温差--混凝土的泊松比,取0.15)3(h S )7(h S )28(h S )60(h S t σα1T ∆ν)(t E )1(09.00)(t t e E E ⨯--=ht y t T T T T T -++=∆)()(032αε)()(t y t y T -=RS T E t ct )()(1⋅-∆-=νασζS (t) --考虑徐变影响的松弛系数:R 混凝土外约束系数0.32则 σ3 =0.32N/mm 2σ7 =0.46N/mm 2σ28 =0.16N/mm 2σ60 =0.20N/mm 210、最大拉应力计算大体积混凝土分块最大尺寸:32m×24m厚度1800mmCx=0.03(考虑垫层与基础地板同步伸缩)最大温度收缩拉应力:其中σ(t)--各龄期混凝土承受的温度应力cosh --双曲余弦函数β --约束状态系数L --大体积混凝土长度β3 =4.66E-05 =0.744897β7 =3.31E-05 =0.529994β28 =2.36E-05 =0.377852β60=2.27E-05=0.36315查双曲函数表得3d = 1.437d = 1.2128d = 1.160d = 1.08σ3 =0.299478约束状态影响系数ν)(t xE H C ⋅=β∑=∆⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅⋅--=ni n t i t i t i t S T E l )()()()(2cosh 111βνασ2L⋅β2L⋅β2L⋅β2L ⋅β2cosh L ⋅⋅β2cosh L ⋅⋅β2cosh L ⋅⋅β2cosh L ⋅⋅βσ7 =0.251968σ280.04463σ600.04668=0.642756N/mm 2混凝土抗拉强度设计值取1.1N/mm 2,则抗裂安全度:K= 1.7113804>1.15满足抗裂条件故不会出现裂缝。
热工计算:混凝土配合比计算 咨询搅拌站,提供一个配合比,以下热工计算暂按此配比计算,实验室配合比出来后,再从头验算。
一、混凝土拌合温度计算混凝土拌合物的温度可按以下公式计算:T 0=ΣTimC/ΣmCT 0=ΣTimC/ΣmC :T 0=62966/2526.72=24.92℃ 取25℃二、混凝土拌合物的出机温度计算:T1=T0-0.16(T0-T1)式中:T1——混凝土的出机温度(℃)T0——混凝土拌合物的温度(℃)T i——搅拌机内温度(℃)搅拌设备为全封锁式T0= Ti代入公式:T1=T0-0.16(T0-T1) =25-0.16*0=25℃3、混凝土的浇筑温度:Tp=To+(Ta-To)(θ1+θ2+θ3---+θn)其中:Tp—混凝土浇筑温度To—混凝土拌合温度Ta—混凝土运输和浇筑时的室外温度,取35℃θ—温度损失系数,取0.4带入公式:Tp=25+(35-25)*0.4=29℃,取30℃计算依照以上计算能够保证混凝土浇筑温度操纵在30度以下。
4、基础底板大体积混凝土温差计算:混凝土的水化绝热温升值T h=mc Q(1-e-mt)/C.ρ式中:Th—混凝土的绝热温升(℃)mc—每立方混凝土的水泥用量(kg/ m3),取345 kg/ m3 Q—每千克水泥28天的累计水化热,Q0=377J/kg加入外掺料后水化热的调整系数因此,Q取377*0.95=358 J/kgC—混凝土比热0.97kJ/(kg•K0);ρ—混凝土容重2400 ㎏/ m3;t—混凝土龄期(天);m—常数,0.406;e—常数,e=2.718自然对数的底;混凝土最高绝热温升:T max=mc Q/C.ρ=345*358/(0.97*2400)=53℃代入公式T h=mcxQ(1-e-mt)/C.ρ五、混凝土内部中心温度T1(t)=T j+T(h)ξ(t)式中:T1(t)——混凝土中心温度T j——混凝土浇筑温度,取30℃T(h)——在t龄期时混凝土的绝热温升ξ(t)——不同浇筑厚度的温降系数,按下表取值:不同龄期混凝土内部中心温度T1(t)如下表六、混凝土表面温度T2(t)=T q+4hˊ(H-hˊ)ΔT(t)/H2式中:T2(t)——龄期为t时混凝土表面温度T q——龄期为t时大气平均温度,取35度H¬——混凝土计算厚度,H=h+2h’h——混凝土实际厚度(h1=3,h2=2.4,h3=2,h4=1米)hˊ——混凝土虚厚度,h’=KΣλ/βλ—混凝土导导热灵敏度,取2.33w/MΣKK—计算折减系数,取2/3β—模板及保温层传热系数,β=1/(Σδi/λi+1/βq)——各类保温材料厚度,一层阻燃草棉被的厚度取0.04m;本方案采纳二层阻燃草棉被。
**生活区改造工程公寓楼混凝土冬施热工计算混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算混凝土拌合物温度按下式计算:[*(***)*(**)*(****)*(**)]资料个人收集整理,勿做商业用途÷[**()]式中:——混凝土拌合物温度(℃)——水泥用量()——水用量()——砂用量()——石用量()——水地温度(℃)——水泥温度(℃)——砂温度(℃)——石温度(℃)——石含水率——砂含水率——水地比热容()——冰地溶解热()当骨料温度大于℃时,,;当骨料温度小于或等于℃时,;、混凝土拌合物出机温度按下式计算:()式中——混凝土拌合物出机温度(℃);——搅拌机室内温度(℃).、混凝土拌合物运输到浇筑时温度按下式计算:(*)*()——混凝土浇筑温度℃——混凝土运输至浇筑地时间,取小时——混凝土拌合物运转次数,取次——混凝土拌合物浇筑环境温度;——温度损失系数、考虑模板和钢筋地吸热影响,混凝土浇筑成型完成时地温度按下式计算:(******)÷(***) 资料个人收集整理,勿做商业用途——考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土浇筑成型完成时地温度℃——混凝土地比热容();——模板地比热容();——钢筋地比热容();——每混凝土地重量();——每混凝土相接触地模板重量();——每混凝土相接触地钢筋重量();——模板地温度,未预热时可采用当时地环境温度(℃)——钢筋地温度,未预热时可采用当时地环境温度(℃)、设当日气温为℃,混凝土每立方米地材料用量为:水泥,水,砂子,碎石.原材料温度为:水℃,水泥℃,砂子℃,碎石℃,砂含水率,石含水率,搅拌机室内温度为℃.当用混凝土搅拌车运输时,温度损失系数;与每立方米混凝土相接触地钢筋为,模板为;混凝土地比热容();模板地比热容();钢筋地比热容();混凝土容重为资料个人收集整理,勿做商业用途代入公式,混凝土拌合物理论温度为:[*(***)*(**)*(****)*(**)] ÷[**()]资料个人收集整理,勿做商业用途÷℃混凝土拌合物出机温度为:* ()*()℃混凝土拌合物运输到浇筑时地温度:(*)*()(**)*()℃考虑到模板和钢筋地吸热影响,混凝土浇筑成型完成时温度为:(******)(***)资料个人收集整理,勿做商业用途℃混凝土浇筑成型完毕后温度为℃,符合冬施规程入模不低于℃要求.、设当日气温为℃,混凝土每立方米地材料用量为:水泥,水,砂子,碎石.原材料温度为:水℃,水泥℃,砂子℃,碎石℃,砂含水率,石含水率,搅拌机室内温度为℃.当用混凝土搅拌车运输时,温度损失系数;与每立方米混凝土相接触地钢筋为,模板为;混凝土地比热容();模板地比热容();钢筋地比热容();混凝土容重为.资料个人收集整理,勿做商业用途代入公式,混凝土拌合物理论温度为:[*(***)*(*资料个人收集整理,勿做商业用途*)*(****)*(**)] ÷[**()]资料个人收集整理,勿做商业用途÷℃混凝土拌合物出机温度为:* ()*()℃混凝土拌合物运输到浇筑时地温度:(*)*()(**)*()℃考虑到模板和钢筋地吸热影响,混凝土浇筑成型完成时温度为:(******)(***)资料个人收集整理,勿做商业用途℃混凝土浇筑成型完毕后温度为℃,符合冬施规程入模不低于℃要求.**建材有限公司**年**月**日个人收集整理-ZQ**生活区改造工程公寓楼混凝土冬施热工计算编制:审核:审批:**建材有限公司**年**月**日。