冬期混凝土热工计算

冬期混凝土热工计算计算过程（以严冬C30为例）C30混凝土配合比水水泥砂石粉煤灰矿粉防冻剂170281781107948417.211混凝土拌合物的温度T0=[0.92（mceTce+msTs+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-ωsamsa-ωgmg）+cw（ωsamsaTsa+ωgmgTg）-ci（ωsamsa+ωgmg）]/[4.2mw+0.92（mce+ms+msa+mg）]式中：T0-----混凝土拌合物的温度（℃）；Mw-拌合水的用量（㎏）170Ms-掺合料的用量（㎏）89Mce-水泥的用量（㎏）281Msa-砂子用量（㎏）781Mg-石的用量（Kg）；1079Tw-水的温度（℃）45Ts-掺合料的温度（℃）25Tce-水泥的温度（℃）70Tsa-砂的温度（℃）5Tg-石的温度（℃）；5ωsa-砂的含水率（%）5ωg-石的含水率（%）；0cw、ci------水的比热容[KJ/（Kg·K）]及冰溶解热（KJ/Kg）；当骨料温度>0℃，cw=4.2、ci=0。当骨料温度<0℃,cw=2.1、ci=335。T0=19.6℃2混凝土的出机温度T1=T0--0.16（T0--TP）式中：T1――混凝土拌和物出机温度；TP――搅拌机棚内温度，取15℃。T1=18.8℃3、混凝土拌合物运到浇筑地点时的温度混凝土入模时温度T2:ΔTy=（αt1+0.032n）(T1-Ta）ΔTb=4ω×3.6/(0.04+db/λb)×ΔT1×t2×Dw/(cc﹒ρc﹒Dl2)T2=T1-ΔTy-ΔThT2=12.7℃故入模温度满足≥10℃上式中：T2——混凝土输送到浇筑地点时的温度（℃）；ΔTy——采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低（℃）；ΔTb——采用泵管输送混凝土时的温度降低（℃）；ΔT1——泵管内混凝土温度与环境气温差25（℃），ΔT1=T1-Ty-Ta；Ta——室外环境气温-10（℃）t1——混凝土拌合物运输的时间0.7（h）t2——混凝土在泵管内输送时间0.15（h）n——混凝土的运转次数；1cc——混凝土的比热容0.97[KJ/(kg﹒K)]；ρc——混凝土的质量密度2400（kg/m³）；λb——泵管外保温材料导热系数0.05[W/(m﹒K)]；db——泵管外保温层厚度0.05（m）；Dl——混凝土泵管内径0.2（m）；Dw——混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）0.22（m）；ω——透风系数取1.3α——温度损失系数（h-1）采用混凝土搅拌车时取0.254考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度为：T3=（ccmcT2+cfmfTf+csmsTs）/(ccmc+cfmf+csms)①Tf=-5℃、Ts=-5℃T3=（1×2400×12.7-2.4×275×5-0.48×124×5）/（2400+2.4×275+0.48×124）=8.61℃②Tf=-10℃、Ts=-10℃T3=（1×2400×12.7-2.4×275×10-0.48×124×10）/（2400+2.4×275+0.48×124）=7.46℃③Tf=-15℃、Ts=-15℃T3=（1×2400×12.7-2.4×275×15-0.48×124×15）/（2400+2.4×275+0.48×124）=6.31℃式中cc——混凝土的比热容1.0KJ/kg·K；cf——模板的比热容2.4KJ/kg·K；cs——钢筋的比热容0.48KJ/kg·K；mc——每m3混凝土的重量2400kg；mf——每m3混凝土相接触的模板重量275kg；ms——每m3混凝土相接触的钢筋重量124kg；Tf——模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）；Ts——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）；5混凝土蓄热养护过程中的温度计算现场考虑到板的厚度小，容易受冻。取冬施期间最薄的板厚计算，板厚150mm。计算板外铺设一层阻燃纤维棉保温被3天后的温度：多层板的导热系数为0.174W/(m·K)，厚度为0.015m，阻燃纤维棉保温被的导热系数为0.049w/(m·k)厚度为0.05m。注：前后的透风系数不在同一条件下①当混凝土蓄热养护任意时刻的平均温度为-5℃，即Tm,a=-5℃时，设计采用一层保温被。K=3.6/（0.04+0.015/0.174+0.05/0.049）=3.14M=A/V=13.28/1=13.28Tm,a=-5℃ω=2.5Qce=330Vce=0.013CC=0.97ρC=2400Mce=280θ=ω·k·M/VceCCρC=3.44ψ=VceQceMce/(VceCCρC-ω·k·M)=-16.24η=T3-Tm+ψ=-2.633天后的最终温度：T=ηe-θVce·t-ψe-Vce·t+Tm,a=-2.63×e-3.44·0.013·72+16.24×e-0.013·72-5=1.23℃平均温度：Tm=(ψe-Vce.t-ηe-θVce.t/θ+η/θ-ψ)/Vcet+Tm,a=4.8℃结论：混凝土不会受冻。②当混凝土蓄热养护任意时刻的平均温度为-10℃，即Tm,a=-10℃时，设计采用双层保温被。K=3.6/（0.04+0.015/0.174+0.1/0.049）=1.66M=A/V=13.28/1=13.28Tm,a=-10℃ω=2.5Qce=330Vce=0.013CC=0.97ρC=2400Mce=280θ=ω·k·M/VceCCρC=1.82ψ=VceQceMce/(VceCCρC-ω·k·M)=-48.34η=T3-Tm,a+ψ=-30.883天后的最终温度：T=ηe-θVce·t-ψe-Vce·t+Tm,a=3.23℃平均温度：Tm=(ψe-Vce.t-ηe-θVce.t/θ+η/θ-ψ)/Vcet3+Tm,a=6.7℃结论：混凝土不会受冻。③当混凝土蓄热养护任意时刻的平均温度为-15℃，即Tm,a=-15℃时，设计采用三层保温被。K=3.6/（0.04+0.015/0.174+0.15/0.049）=1.13M=A/V=13.28/1=13.28Tm,a=-15℃ω=2.5Qce=330Vce=0.013CC=0.97ρC=2400Mce=280θ=ω·k·M/VceCCρC=1.24ψ=VceQceMce/(V