大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算(泰康人寿)

1、.大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算(泰康人寿) 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 工程名称：泰康人寿工程 施工单位：中建一局集团建设发展有限公司 砼供应单位：北京铁建永泰新型建材有限公司 混凝土水化热计算 1 热工计算 1.1混凝土入模温度控制计算 （1）混凝土拌合温度宜按下列公式计算： T0=0.92（mceTcemsTsmsaTsamgTg）4.2Tw（mwsamsagmg）Cw（samsaTsagmgTg）Ci（samsagmg） ÷4.2mw0.92（mcemsamsmg） （1.1） 式中 T0 混凝土拌合物温度()； m

2、w-水用量(Kg)； mce-水泥用量(Kg)； ms-掺合料用量(Kg)； msa-砂子用量(Kg)； mg-石子用量(Kg)； Tw-水的温度()； Tce-水泥的温度()； Ts-掺合料的温度()； Tsa-砂子的温度()； Tg-石子的温度()； sa-砂子的含水率(%)； g-石子的含水率(%)； Cw-水的比热容(Kj/Kg.K)； Ci-冰的溶解热(Kj/Kg)； 当骨料温度大于0时, Cw=4.2, Ci =0； 当骨料温度小于或等于0时，Cw=2.1, Ci=335。 1 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 （2） C40P6混凝土配比如下:

3、 根据我搅拌站的设备及生产、材料情况，取Tw =16，Tce=40，Ts=35，sa=5.0%，g=0%， Tsa=10，Tg=10， C1=4.2，Ci =0 则T0=0.92（280×40175×35723×101041×10）4.2×16（165 5.0%×7230%×1041）4.2（5.0%×723×100%×1041×0）0（samsagmg）÷4.2×1650.92（2801757231041） =0.92*(11200+6125+7230+10410

4、)+67.2*(165-36.2-0)+4.2*(361.5+0)-0/693+ 0.92*2219 =0.92*34965+67.2*128.8+4.2*361.5/2734 =32167.8+8655.4+1518.3/2730=42341.5/2734=15.5 （3） 混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算： T1=T00.16（T0Ti） 式中T1混凝土拌合物出机温度（）； Ti搅拌机棚内温度（）。 取Ti =16，代入式1.2得 T1=15.5-0.16（15.5-16） =15.4 （4） 混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算： T2=T1（t10.032n）（T1-Ta

5、） （1.3） 式中T2混凝土拌合物运输到浇筑时的温度（）； 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； Ta混凝土拌合物运输时环境温度（）； 温度损失系数（h-1） 当用混凝土搅拌车输送时，=0.25； 取t1=0.3h，n=1，=0.25 ，Ta =15，代入式1.3得： T2=15.4（0.25×0.30.032×1）×(15.4-15) =15.4-0.107*（-0.4）15.4 2 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 1.2混凝土温差控制计算 （1）有关数据： 据该大体积混凝土要求选取计算模

6、型为：砼入模温度15.4，大气平均温度15，底板最大厚度1.0m，其它有关数据依据相应的数通过查表。 （2）混凝土水化热绝热温升 Th? W?Q (1?e?mt) c? 式中：W混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）； ，42.5#普通水泥取375kJ/kg； Q胶凝材料水化热总量（kJ/kg） c混凝土比热，一般为0.921.00，取0.97 kJ/kg·K； ?混凝土的质量密度，取2400kg/m3； m随水泥品种、浇筑温度改变的系数，取0.35d-1； t龄期（d）。 Q=kQ0=（k1+k2-1）Q0 ，42.5#普通水泥取375kJ/kg； Q0水泥水化热（kJ/kg） k1、

7、k2掺合料水化热调整系数，查表分别取：0.95、0.93 计算得： （3）混凝土不同龄期温升： Tt?Th? 式中:Tt砼不同龄期的绝热温升； 不同龄期水化热温升与砼厚度有关值，如下表所示。 （3）混凝土内部实际最高温度计算： 3 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 Tmax?Tj?Tt 式中:Tmax不同龄期砼中心最高温度（）； 计算得： （4）混凝土表面温度计算 Tb(t)?Tq?4/h(H?h)?T(t) 2H 式中:Tb(t)龄期t时,混凝土的表面温度（）； ； Tq大气的平均温度（） H混凝土的计算厚度(m)，H?h?2h/； h混凝土的实际厚度(m

8、)； h/混凝土的虚厚度（m），h/?k?/? 混凝土的导热系数，取2.33W/m·K； k计算折减系数，可取2/3； 模板及保温层的传热系数（W/m·K）； ?1 i1?iq ；无需覆盖养护，厚度为0m ?i保温材料的厚度（m） ?i保温材料的导热系数，阻燃草帘的导热系数为0.14W/m·K； ?q空气层传热系数，取23W/m·K。 无草帘被覆盖养护，大气平均温度为15。 ?1 i1?iq?110?23?23（W/m·K。） h/?k?/?22.33?0.067(m) 323 4 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗

9、裂验算 H?h?2h/?1.0?2?0.067?1.134 ?T(t)?Tmax?Tq 故混凝土表面温度、里表温差、表面与大气温差计算如下表： 结论：混凝土中心最高温度与表面温度之差为12.0，符合规定要求；混凝土表面温度与大气温度之差为3.5，亦符合要求，故采无需覆盖，可以保证混凝土底板的质量。 根据计算可知，混凝土在3天时放热速率最快，3天以后虽然水泥水化速率开始降低，但由于水化热的不断积累，混凝土内部温度从3d到7d仍在处于上升阶段，以后内部实际温度才有所下降，所以适当延长养护时间，暂定14d,以确保混凝土底板的质量。 混凝土的绝热温升和养护层厚度，以计算作参考，施工中以实测温度为主，对

10、保温措施进行调整。 2 混凝土抗裂验算 2.1各龄期混凝土收缩变形值 ?y(t)?y?(1?e?0.01t)?M1?M2?M11 式中：?y(t)龄期t时混凝土的收缩变形值； ?y标准状态下最终收缩值，取4.0×10-4； e常数，取2.718； M1、M2、M11各种不同条件下的修正系数； 5 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 混凝土收缩变形不同条件影响修正系数： 各龄期混凝土收缩变形值如下表： 2.2各龄期混凝土收缩当量温差 Ty(t)? ?y(t) ? 式中：Ty(t)龄期为t时，混凝土收缩当量温度； ?混凝土线膨胀系数取1×10-

11、5。 计算得，各龄期收缩当量温差如下： 2.3混凝土最大综合温差 2 ?T?Tj?T?t?Ty?t?Tq 3 式中：Tj取定15.4 Tq取定15 T(t)各龄期水化热绝热温升。 计算得，混凝土最大综合温差： 2.4混凝土各龄期弹性模量 6 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算 E(t)?E0?(1?e?0.09t) 式中：C40取定E0=3.25×104N/mm2； ?混凝土中掺合料对弹性模量的修正系数。 计算得：C40混凝土各龄期弹性模量（N/mm2）： 2.5外约束为二维时温度应力计算 ? E(t)?T ?Sh(t)?Rk 1? 式中：E(t)各龄期混凝土弹性模量； ?混凝土线膨胀系数，取1×10-5； ?T混凝土最大综合温差； ?泊松比，取定0.15； Rk取定0.5； Sh(t)取值见下表。 混凝土松弛系数如下表： 温度应力计算得(N/mm2)： 2.6混凝土抗拉强度计算 ftk(t)?ftk(1?e?t) 式中：ftk(t)混凝土龄期为t时的抗拉强度标准值（N/mm2）； ftk混凝土抗拉强度标准值（N/mm2），取2.39N/mm2； ?系数，取0.3； 7 北京铁建永泰新型建材有限公司 大体积