混凝土热工计算

混凝土热工计算 混凝土热工计算 依据 建筑施工手册 第四版 大体积混凝土施工规范 GB 50496 2009 进行取值计算 砼强度为 C40 砼抗渗等级为 P6 砼供应商提供砼配合比为 砼供应商提供砼配合比为 水 水泥 粉煤灰 外加剂 矿粉 卵石 中砂水 水泥 粉煤灰 外加剂 矿粉 卵石 中砂 155 155 205205 110110 10 6310 63 110110 11411141 727727 一 温度控制计算一 温度控制计算 1 1 最大绝热温升计算 最大绝热温升计算 TMAX W Q c mc K1FA K2SL UEA Q C 式中 TMAX 混凝土的最大绝热温升 W 每 m3 混凝土的凝胶材料用量 mc 每 m3 混凝土的水泥用量 取 205Kg m3 FA 每 m3 混凝土的粉煤灰用量 取 110Kg m3 SL 每 m3 混凝土的矿粉用量 取 110Kg m3 UEA 每 m3 混凝土的膨胀剂用量 取 10 63Kg m3 K1 粉煤灰折减系数 取 0 3 K2 矿粉折减系数 取 0 5 Q 每千克水泥 28d 水化热 取 375KJ Kg C 混凝土比热 取 0 97 KJ Kg K 混凝土密度 取 2400 Kg m3 TMAX 205 0 3 110 0 5 110 10 63 375 0 97 2400 TMAX 303 63 375 0 97 2400 48 91 2 2 各 各期龄时绝热温升计算期龄时绝热温升计算 Th t W Q c 1 e mt TMAX 1 e mt Th 混凝土的 t 期龄时绝热温升 为常数 取 2 718 t 混凝土的龄期 d m 系数 随浇筑温度改变 根据商砼厂家提供浇注温度根据商砼厂家提供浇注温度 为为 20 20 m 值取 0 362 Th t 48 91 1 e mt 计算结果如下表 t d 3456789101112 Th t 32 38 37 42 40 89 43 33 45 05 46 22 47 05 47 59 47 98 48 27 3 3 砼内部中心温度计算 砼内部中心温度计算 T1 t Tj Th t 式中 T1 t t 龄期混凝土中心计算温度 是该计算期龄混凝 土温度最高值 Tj 混凝土浇筑温度 根据商砼厂家提供浇注温度为根据商砼厂家提供浇注温度为 20 20 t t 龄期降温系数 取值如下表 不同龄期时的 值底板厚度 h m 3d6d9d12d 20 570 540 490 39 T1 t Tj Th t 20 Th t 计算结果如下表 t d 3456789101112 T1 t 48 46 40 96 42 4943 443 88 43 57 43 05 41 89 40 63 38 83 由上表显示 砼中心温度最高值出现在第三天第三天 4 4 砼养护计算 砼养护计算 筏板混凝土表面采用草袋草袋进行蓄热保温养护蓄热保温养护 并在保温层 下铺一层不透风的塑料薄膜塑料薄膜 草袋上铺一层彩条布彩条布 在砼 基础侧模板外侧采用砖模与沙石回填处理 保温材料厚度 保温材料厚度 0 5h i T2 Tq Kb Tmax T2 式中 保温材料厚度 m h 砼浇注厚度 i 各保温材料导热系数 W m K 取 0 14 草 袋 混凝土的导热系数 取 2 33 W m K T2 混凝土表面温度 Tq 施工期大气平均温度 根据商砼厂家提供浇注期大气根据商砼厂家提供浇注期大气 平均温度为平均温度为 20 20 T2 Tq 20 0 Tmax T2 25 0 Kb 传热系数修正值 取 1 3 0 5h i T2 Tq Kb Tmax T2 0 5 2 0 14 20 1 3 2 33 25 0 06249m 6 25cm 本工程采用 7 8cm 厚草袋作为保温材料 计算时 取 1 2 倍的安全系数 6 5cm 计算 施工时 如保温效果过于 明显 中心温度与表面温度差值太小 则定时错开将草袋 掀开散热 混凝土保温层的传热系数计算 混凝土保温层的传热系数计算 1 i i 1 q 式中 混凝土保温层的传热系数 W m2 K i 各保温材料厚度 6 5cm i 各保温材料导热系数 W m K 取 0 14 草 袋 q 空气层的传热系数 取 23 W m2 K 1 0 065 0 14 1 23 1 96 W m2 K 混凝土虚厚度计算 混凝土虚厚度计算 h k 式中 h 混凝土虚厚度 m k 折减系数 取 2 3 混凝土的传热系数 取 2 33 W m K h 2 3 2 33 1 96 0 79m 混凝土计算厚度 混凝土计算厚度 H h 2h 2 2 0 79 3 58 混凝土表面温度 混凝土表面温度 T2 t Tq 4 h H h T1 t Tq H2 式中 T2 t 混凝土表面温度 Tq 施工期大气平均温度 根据商砼厂家提供浇注期大根据商砼厂家提供浇注期大 气平均温度为气平均温度为 20 20 h 混凝土虚厚度 m H 混凝土计算厚度 m T1 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 T1 t 和表面温度 T2 t 如 下表 混凝土温度计算结果表 t d 36912 T1 t 48 68 43 4 43 0538 83 T2 t 39 79 36 15 35 9 32 99 T1 t T2 t 8 897 25 7 15 5 84 T2 t Tq 19 79 16 15 15 912 99 根据上表得 混凝土中心温度与表面温度最大差值出现在 第三天T1 3 T2 3 8 89 25 混凝土表面温度与大气温度最 大差值出现在第三天 T2 t Tq 20 符合要求 二 混凝土抗裂计算二 混凝土抗裂计算 大体积混凝土基础或结构 厚度大于1m 贯穿性或深进 的裂缝 主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收 缩应力而造成的 混凝土因外约束引起的温度 包括收缩 应 力 二维时 一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化 公式计算 式中 混凝土的温度 包括收缩 应力 N mm2 E t 混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量 N mm2 一 般取平均值 混凝土的线膨胀系数 取1 10 5 T0 混凝土的浇筑入模温度 T t 浇筑完一段时间t 混凝土的绝热温升值 混 凝土的最大综合温差 绝对值 如为降温取负值 当大体 积混凝土基础长期裸露在室外 且未回填土时 T值按混凝土水化热最高温升值 包括 浇筑入模温度 与当月平均最低温度之差进行计算 计算结 果为负值 则表示降温 Ty t 混凝土收缩当量温差 Th 混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度 一般根 据历年气象资料取当年平均气温 S t 考虑徐变影响的松弛系数 一般取0 3 0 5 R 混凝土的外约束系数 当为岩石地基时 R 1 当为可 滑动垫层时 R 0 一般土地基取0 25 0 50 c 混凝土的泊松比 取S t 0 30 R 1 00 1 10 5 c 0 17 1 1 混凝土 混凝土3d3d的弹性模量公式的弹性模量公式 计算得 E 3 0 77 104 2 2 最大综合温差 最大综合温差 T 6 98 最大综合温差 T均以负值