大体积混凝土热工计算实例

大大体体积积混混凝凝土土热热工工计计算算 1 1、绝绝热热温温升升计计算算 Th= mcQ/C（1-mt） 式中： Th混凝土的绝热温升（）； mc每m3 混凝土的水泥用量，取300Kg/m3； Q每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg； C混凝土比热，取0.97KJ/（KgK）； 混凝土密度，取2400（Kg/m3）； 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0.309 ； 计算结果如下表： t（d） 36912 Th（）29.240.845.347.1 2 2、混混凝凝土土内内部部中中心心温温度度计计算算 T1（t）=Tj+Th（t） 式中： T1（t）t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值 Tj混凝土浇筑温度，取8（可采取浇筑当日的询平均气温） （t）t 龄期降温系数，取值如下表 底板厚度h(m) 不同龄期时的值 36912 2.60.6560.630.5980.498 计算结果如下表 t（d）36912 T1（t）（）27.233.735.131.5 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 2、混混凝凝土土养养护护计计算算 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。 保温材料厚度 = 0.5hi(T2-Tq)Kb/（Tmax-T2） 式中： 保温材料厚度（m）； i各保温材料导热系数W/（mK） ，取 0.14（阻燃草帘）； 混凝土的导热系数，取2.33W/（mK） T2混凝土表面温度：14.1（）（Tmax-25） Tq施工期大气平均温度：8（） T2-Tq-6.1（） Tmax-T221.0（） Kb传热系数修正值，取1.3； = 0.5hi(T2-Tq)Kb/（Tmax-T2）*100= 2.95cm 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。 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/（m2K） i各保温材料厚度 i各保温材料导热系数W/（mK） q空气层的传热系数，取23W/（m2K） 代入数值得：=1/i/i+1/q=3.93 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2.33W/（mK） h=k/= 0.3952 混凝土计算厚度：H=h+2h= 3.39m 混凝土表面温度 T2（t）= Tq+4h（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（） 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）（）27.233.735.131.5 T1- Tq（）19.225.727.123.5 T2（t）（）10.110.810.910.6 T1（t）- T2（t） 17.122.924.220.9 由上表可知，混凝土内外温差25，符合要求。 抗抗裂裂计计算算 1、各龄期混凝土收缩变形 式中： -龄期t时砼的收缩变形值； -标准状态下最终收缩值，3.2410-4 e常数e=2.718； M1、M2、M3Mn-各种不同条件下的修正系数； 混凝土收缩变形不同条件影响修正系数 M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10积M 1.01.01.01.061.01.091.251.41.01.02.02 各龄期砼收缩变形值如下表 龄期（d）36912151821 （10-5）1.943.825.647.419.1310.7912.41 2、 各龄期砼收缩当量温差 y(t)：不同龄期混凝土收缩相对变形值； ：混凝土线膨胀系数取110-5/； 各龄期收缩当量温差 龄期（d）36912151821 Ty(t)-1.94-3.82-5.64-7.41-9.13-10.8-12.4 ( ) () ee y t y t n eMi=- - = 00 01 1 1 1 . ) ty e ey 0 ey 0 ( ) ( ) a e ty ty T= 3、各龄期混凝土最大综合温度 Tj：砼浇筑温度，取8 T（t）:龄期t的绝热温升 Ty（t）:龄期T时的收缩当量温差 Tq：砼浇筑后达到稳定时的温度，取3 混凝土最大综合温差 龄期（d）36912151821 T22.5328.3629.5829.0227.7826.3024.76 4、混凝土各龄期弹性模量 E0:砼最终弹性模量（Mpa），c40取定E03.25104 N/mm2 混凝土各龄期弹性模量（104N/mm2） 龄期（d）36912151821 E（t）0.771.361.802.152.412.612.76 5、外约束为二维时温度应力计算 E（t）：各龄期砼弹性模量 ：混凝土线膨胀系数 110-5/ T(t)：各龄期混凝土最大综合温差 :砼泊松比，取定0.15 0.15 Rk:外约束系数,取定0.40.4 Sh(t) :各龄期砼松弛系数 混凝土松弛系数如下表 龄期(d)36912151821 Sh(t)0.570.5240.4820.4170.4110.3830.369 外约束为二维时温度应力(N/mm2) ( )( )qtytj TTTTT-+=D 3 2 ( ) ()EEe t t =- - 0 009 1 . ( ) ( )Kth t t RS TE - D- = m a s 1 )( 龄期(d)36912151821 -0.46-0.95-1.21-1.22-1.29-1.24-1.19 6、验算抗裂度是否满足要求 根据经验资料，把砼浇筑后的15d作为砼开裂的危险期进行验算。 （抗裂度验算） fct=2.39 Mpa （28天抗拉强度设计值） 同条件龄期15天抗拉强度设计值（达28天强度的75%） 龄期15天温度应力1.04MPa 0.72161.05,抗裂度满足要求 () 05. 1 ct t f s () = c t t f s 水泥水化热值(单位：KJ/Kg) 注: 1.本表数值是按平均硬化温度15时编制的 ，当平均温度为710时，表中数值按60% 70%采用； 水泥品种 水泥强 度等级 混凝土龄期 3d7d28d 普通硅酸盐水泥 42.5314354375 2.当采用碳粉硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐 水泥时，其水化热量可参考矿渣硅酸盐水泥的 数值。 32.5250271334 矿渣硅酸盐水泥42.5180256334 绝热升温计算（为抗裂计算用） t（d） 36912151821 Th（） 29.2040.7645.3347.1447.8648.1448.25 m值选用表 浇筑温度51015202530 m0.2950.3180.3400.3620.3840.406 不同龄期和浇筑厚度的值（温度为2030选用） 浇筑厚 度（m） 不同龄期（d）的值 36912151821242730 10.360.290.170.090.050.030.01 1.250.420.310.190.110.070.040.03 1.50.490.460.380.290.210.150.120.080.050.04 2.50.650.620.590.480.380.290.230.190.160.15 30.680.670.630.570.450.360.30.250.210.19 40.740.730.720.650.550.460.370.30.250.24 不同浇筑块厚度与混凝土绝热升温的关系值 浇筑块厚度1