甘肃兰州某工程冬季施工蓄热法热工计算实例

冬季施工混凝土热工计算本工程冬季混凝土施工主要为地下室结构施工，混凝土强度等级C35，主楼竖向柱墙混凝土强度等级C60。采取的保温措施为二层4mm厚的保温棉毡，底下覆盖一层塑料布。模板使用18厚多层板。本计算书根据《建筑工程冬期施工规程》蓄热法计算。蓄热法是利用混凝土的初温和水泥的发热量，采用保温材料覆盖表面蓄热，使混凝土在养护过程中能保持一定正温，在混凝土冷却到0oC前达到要求的抗冻强度。采用蓄热法应计算在被蓄热混凝土在各种条件下（如水泥用量、水泥标号、品种、保温材料种类、室外气温以及混凝土初温等）混凝土冷却到0oC所需的时间、平均温度和所能达到的强度。蓄热法计算包括混凝土冷却时间计算、混凝土冷却期间的平均温度计算等。本工程冬季施工的楼板厚度分别为180、200、250。以180厚楼板为准进行计算一、混凝土由浇筑到冷却的平均温度计算混凝土由浇筑到冷却的平均温度，与结构的表面系数M有关，按下式计算：当M<3时，Tm=（T0+5）/2；当M=3-8时，Tm=T0/2；当M=8-12时，Tm=T0/3；当M>12时，Tm=T0/4；T0--------混凝土浇筑完毕之后的初温（℃）,取5℃M---------混凝土结构表面系数；对于墙、板构件，M=d/2，d为墙板厚度，以最小楼板厚度180mm计算得到，M=2/0.18=11.11Tm=T0/3=5℃/3=1.67℃保温材料的总传热系数及总热阻系数计算混凝土围壁的隔热效能，取决于总传热系数K或其热阻系数R(R=1/K)，传热系数K按下式计算:d=每一种保温材料的厚度（m）λ=每一种保温材料的导热系数（W/m.K）；本工程选用的保温材料为两层8mm厚棉毡，先铺一层塑料布覆盖后铺两层8mm厚棉毡。查《建筑施工计算手册》第1001页表17-20得，棉毡λ=0.06W/m.K，计算三个综合参数mce---------每立方米混凝土水泥用量（kg），取300kgQce--------1kg水泥在冷却期间的水化热量（kj/kg），采用425号普通硅酸盐水泥，Qce=330kj/kgM----------混凝土的结构表面系数，M=11.11ω--------保温材料的透风系数。查《建筑施工计算手册》，取ω=1.45Vce--------水泥水化速度系数（h-1）取Vce=0.013Cc-------混凝土的比热容（Kj/m3.K）,Cc=1.05Kj/m3.KT3-------入模温度取T3=10℃Tm,a-------环境温度，在保温层下取Tm,a=-3℃=1287/（34.125-241.64）=-6.20=241.64/34.125=7.08=10-（-3）+（-6.20）=6.8/Tma=5.67/5=1.134<1.5KM=15×11.11=166.65>50混凝土冷却时间计算混凝土冷却时间的计算是根据一立方米混凝土由初温降低到0℃所散发的热量，相当于其组成材料所附加的热量与水泥本身所散发的热量之和。混凝土冷却到0oC时的小时数可由下式求得：t=50式中，T-------混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度通过计算可知50小时时，混凝土降低到0.268，约为0℃。五、计算平均温度将以上参数带入下面公式：故混凝土冷却到0℃时间为50h，平均温度为9.1℃。查混凝土强度曲线表根据计算的冷却时间t0及其平均温度，可由《建筑施工计算手册》附图17-4和17-5图中估出所达到的强度。在混凝土平均温度5oC的情况下，用普通425硅酸盐水泥拌制的并掺有早强剂的混凝土，其平均温度、龄期对混凝土强度的影响曲线如下图：可知，在养护时间到50小时的时候，混凝土强度已经达到40%设计强度，满足混凝土的临界强度30%的要求。在冬季施工期间掺加防冻剂，根据建筑工程冬季施工规程抗压强