C40混凝土热工计算
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C40混凝土热工计算
以C40混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：水168kg,温度80℃；水泥410kg,温度5C；砂520kg,温度-3c；石1338kg,温度-3c；砂含水率3%,石含水率1%,搅拌棚内温度10∙c,混凝土拌和物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5DCD
8.1普通混凝土
8.1.1混凝土拌和物的理论温度TO=[0.9(GcTc+GsTs÷GgTg)+4.2Tw(Gw-PsGs-PgGg)+b(PsGsTs+PgGgTg)-B(PsGs+PgGg)]/[4.2Gw+0.9(Gc+Gs+Gg)]
式中：TO一—混凝土拌和物的理论温度(C)；
Gw、Gc、Gs、Gg——每立方米水、水泥、砂、石的用量(kg)；
Tw、Tc、Ts、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)；
Ps、Pg--砂石的含水率：
b ----- 水的比热(kj/kg.k)；
B——水的溶解热(kj/kg.k)o
当骨料温度XTC时，b=4.2B=O
当骨料温度W(TC时，b=2.10B=335
TO=[0.9×(410×5-3×520-3×1338)+4.2×80X(168-0.03X
520-0.01X1338)+2.1×(0.03×520×-3+0.01×1338X-3)-335X(0.03X520+0.01X1338)]/[4.2X168+0.9X(410
+520+1338)]=12.3r
8.1.2混凝土从搅拌机中倾出时的温度：TI=TO-O•16(TOTd)式中：TI—混凝土从搅拌机中倾出时的温度(C)；
Td——搅拌棚内温度(C)。
Tl=12.3-0.16×(12.3-10)=11.9℃
8.1.3混凝土经运输成型后的温度：
T2=Tl-(at+0.032n)(Tl-Tp)
式中：T2一—混凝土经过运输成型后的温度(C)；
t-混凝土自运输至成型的时间(h)； n—混凝土倒运次数；
Tp—室外气温(C)；
a—温度损失系数(封闭式自卸汽车a=0.1)
T2=ll.9-(0.l×l+0.032×l)X(11+9.5)=9.7c
8.1.4混凝土因钢筋及模板吸热后的温度
T3=(CnT2+GmCmTm)/(GnCn+GmCm)
式中:T3一—混凝土因钢筋及模板吸热后的温度(℃):
Gm ...... 1立方米混凝土的重量(kg):
Gn—与1立方米混凝土相接触的模板和钢筋的总重量(kg)；
Cn ........ 混凝土比热，取lkj/kg.k；
Cm——钢材比热，取0.48kj/kg.k;
Tm—模板钢筋的温度，即当时的大气温度(C)。
T3=(2400×l×9.7-450×0.48×5)/(2400×l+450×0.48)=8.5C
8.1.5法养护过程温度计算及强度验算
蓄热材料采用5cm厚阻燃草帘被，覆盖养护7天，养护期间的平均温度计算如下：
Tm,a=-6,C=LQ=2400,Mce=410,3=1.3,VCe=O.013,Qce,=360
M=A∕V=1∕O.8=1.25,K=6
Tm=(ψe—Vce×t~ηe-θVce/θ+11/θ-ψ)/(VCeXt)+Tm,a
W=VceXQceXMce/(VceXC×p-ω×K×M)
=0.013×360×410/(0.013×l×2400-l.3×6×1.25)
二89.5
n=sXKXM/(VCeXCXS)
=1.3×6×1.25/(0.013×l×2400)
=0.313
η=T3-Tm,a+ψ=8.5+6+89.5=104
Tm=(ψe-VceX-Qe-OVce.t/θ+11/θ-ψ)/(VceXT)+Tm,a =(89.5×2.72-0.013×7-104×2.72-0.313X0.0313X
7/0.313+104/0.313-89.5)/(0.313X7)-6
=24.8
查混凝土工程施工及验收规范附录二，得平均温度24.8C,养护7天，强度65%>30%,满足要求。
式中：t—混凝土养护时间，取7天
C-混凝土比热，取lkj∕kg∙k:
P—混凝土密度；
Mce ...... 每立方米混凝土水泥用量；
Qce一一水泥水化累计最终放热量；
Vce——水泥水化速度系数；
oj ....... 透风系数；
K一一草帘被传热系数；
M ....... 结构表面系数；
To——设室外温度为-6℃
8.2大体积混凝土计算：
8.2.1混凝土内部中心温度计算：假设龄期6天，混凝土厚1.5米
Tt-WQ(l-emt)/CP
取最大值则ent=0
Tt=WQ/CP=410×461÷(1×2400)=78.75℃
W一每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)
Q一每千克水泥水化热量(KJ/kg)
P一混凝土密度取2400kg/m3
t-混凝土龄期(d)
t=6
Tmax=Tj+Tt×ξ=8.3+78.75×0.46=44.5℃℃ Tj一混凝土浇注温度
Tt一龄期t时混凝土绝热温度
&一不同浇注块厚度降温系数，ξ=0.46
8.2.2混凝土表面温度计算：
Tb(τ)-Tq+4h,(H-h,)AT(τ)
Tb(t)一龄期t混凝土表面温度
Tq一大气平均温度
H-混凝土计算厚度(m),H=h+2h,
H'一混凝土实际厚度(In)
h'-混凝土需厚度(m),h=K入/U：
λ一混凝土的导热系数取胜2.33W/m∙K:
K-计算折减系数，可取0.666；
U一模板及保温层的传热系数(W/K)；
U=1/[∑(δi/λi+Rw
5一各种保温材料的厚度(m)；
入i一各种保温材料的导热系数(W/m∙K)；
Rw-外表面散热阻，可取0.043Iii2K/W；
ΔT(τ)一龄期T时混凝土内最高温度与外界气温之差(C),
△T(τ)=TmKX-TqO
△T(T)=TmiIX-Tq=44.5+5=49.5
U=l∕[Σ(δi∕λi)+RW]=l∕(0.05/6+0.043)=19.5
H=KN∕U=0.666X2.33/19.5=0.08
H=h+2h'=1.5+2X0.08=1.66
Tb(λ)=Tq+4h'(H-h')∆T(T)=-5+4×0.08×(1.66-0.08)-0.51℃
