冬季混凝土工程施工热工计算14页Word下载.docx
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“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
拌合水及骨料最高温度表22-29
“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰：
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》，有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制，老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”，其只是“老”和“师”的复合构词，所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称，虽能从其身上学以“道”，但其不一定是知识的传播者。
今天看来，“教师”的必要条件不光是拥有知识，更重于传播知识。
水泥种类
拌合水（℃）
骨料（℃）
强度等级小于52.5的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥
80
60
强度等级等于及大于52.5的硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥
40
2.水和骨料可根据工地具体情况选择加热方法，但骨料不得在钢板上灼炒。
水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。
3.骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。
在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料或混有活性材料的骨料。
4.拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。
如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。
各溶液要分别置于有明显标志的容器内，不得混淆。
每班使用的外加剂溶液应一次配成。
5.严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。
6.拌制掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。
7.混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
8.混凝土拌合物的理论温度，可按下式计算：
T0＝[0.9（mceTce＋msaTsa＋mgTg）＋4.2Tw（mw－wsamsa－wgmg）
＋c1（wsamsaTsa＋wgmgTg）－c2（wmmsa＋wgmg）」
÷
[4.2mw＋0.9（mce＋msa＋mg）]（22-10）
式中T0——混凝土拌合物温度（℃）；
mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量（kg）；
Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度（℃）；
wsa、wg——砂、石的含水率（％）；
c1、c2——水的比热容[kJ/（kg·
K）]及冰的溶解热（kJ/kg）。
当骨料温度＞0℃时，c1＝4.2，c2＝0；
≤0℃时，c1＝2.1，c2＝335。
9.混凝土拌合物的出机温度，可按下式计算：
T1＝T0－0.16（T0－Ti）（22-11）
式中T1——混凝土拌合物出机温度（℃）；
Ti——搅拌机棚内温度（℃）。
冬季混凝土的运输和浇筑
1．冬期施工运输混凝土拌合物，应使热量损失尽量减少，可采取下列措施：
（1）正确选择放置搅拌机的地点，尽量缩短运距，选择最佳的运输路线；
（2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料；
（3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作。
2.混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，装运拌合物的容器应有保温措施。
3.混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度，可按下式计算：
T2＝T1－（αtt＋0.032n）（T1－Ta）（22-12）
式中T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时温度（℃）；
tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）;
n——混凝土拌合物转运次数；
Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（℃）；
α——温度损失系数（h-1）：
当用混凝土搅拌车输送时，α＝0.25；
当用开敞式大型自卸汽车时，α=0.20；
当用开敞式小型自卸汽车时，α=0.30；
当用封闭式自卸汽车时，α=0.1；
当用手推车时，α＝0.500
4.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，可按下式计算：
（22-13）
式中T3——考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（℃）；
Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容［kJ/（kg·
K）］：
混凝土取1kJ/（kg·
K）；
钢材取0.48kJ/（kg·
mc——每立方米混凝土重量（kg）；
mf、ms——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；
Tf、Ts——模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（℃）。
【例】设每立方米混凝土中的材料用量为：
水150kg，水泥300kg，砂600kg，石1350kg。
材料温度为：
水70℃，水泥5℃，砂40℃，石-3℃。
砂含水率5%，石含水率2%。
搅拌棚内温度为5℃。
混凝土拌合物用人力手推车运输，倒运共2次，运输和成型共历时0.5h，当时气温-5℃。
与每立方米混凝土相接触的钢模板和钢筋共重450kg，并未预热。
试计算混凝土浇筑完毕后的温度。
【解】混凝土拌合物的理论温度：
T0＝[0.9（300×
5＋600×
40－1350×
5）＋4.2×
70
×
（150－0.05×
600－0.02×
1350）＋4.2×
0.05
600×
40－2.1×
0.02×
1350×
3－330×
1350]
[4.2×
150＋0.9（300＋600＋1350）]
＝15.1℃
混凝土从搅拌机中倾出时的温度：
T1＝15.1－0.16（15.1－5）＝13.5℃
混凝土经运输成型后的温度：
T2＝13.5－（0.5×
0.5＋0.032×
2）（13.5＋5）＝7.7℃
混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：
T3＝（2400×
1×
7.7－450×
0.48×
5）÷
（2400×
1＋450×
0.48）
＝6.6℃
混凝土浇筑完毕后的温度为6.6℃。
5.冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土，在弱冻胀性地基土上浇筑时，基土应进行保温，以免遭冻。
6.用人工加热养护的整体式结构，其浇筑程序及施工缝的设置，应能防止产生较大的温度应力，如混凝土的加热温度超过40℃时，可采取以下措施：
（1）支承在已浇筑完毕的厚大结构上的梁，应用钢板制成的垫板将梁与厚大结构隔开，使梁在加热和冷却时可以自由伸缩；
（2）如梁不能按
（1）所述方法进行浇筑，而在设计中又未考虑到附加温度应力时，则梁的混凝土浇筑与加热应分段进行，段之间的间隔长度不应小于1/8梁的跨度，也不得小于0.7m。
间断处应在已浇筑的混凝土冷却至15℃以下时，才可用混凝土填实并加热养护；
（3）与支座不做刚性连接的连接梁，应在长度不超过20m的段落上同时加热；
（4）多跨刚架的连续横梁，如刚架支柱的高度与横梁截面高度之比小于15时，应按
（2）所规定的方法浇筑和加热混凝土。
当刚架的跨度≤8m时，应每隔两个跨度留出间断处；
当刚架的跨度＞8m时，应每隔一个跨度留出间断处；
（5）与小跨度的大型横梁相连的高柱，应按同一高度进行混凝土的浇筑和加热；
否则在柱子之间的横梁上留出间断处；
（6）互相平行又彼此间以刚性连接的梁（在同一柱上又与柱刚性连接的两根吊车梁），应同时进行加热；
（7）浇筑和加热肋形楼板时，应按
（2）和（4）规定进行，在纵向和横向两个方向留在间断处，梁与板应同时进行浇筑和加热养护。
7.浇筑基础大体积混凝土时，施工前要对地基进行保温以防止冻胀。
新拌混凝土的入模温度以7～12℃为宜。
混凝土内部温度与表面温度之差不得超过20℃。
必要时应做保温覆盖。
8.浇筑装配式结构接头的混凝土（或砂浆），应先将结合处的表面加热到正温。
浇筑后的接头混凝土（或砂浆）在温度不超过45℃的条件下，应养护至设计要求强度，当设计无要求时，其强度不得低于设计的混凝土强度标准值的75％。
9.预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，浇灌部位的混凝土须经预热，并宜采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不低于15N/mm2。
冬季混凝土强度估算
1.在冬期施工中，需要及时了解混凝土强度的发展情况。
例如当采用蓄热养护工艺时，混凝土冷却至0℃前是否已达到抗冻临界强度；
当采用人工加热养护时，在停止加热前混凝土是否已达到预定的强度；
当采用综合养护时，混凝土的预养时间是否足够等。
在施工现场留置同条件养护试件做抗压强度试验，固然可以解决一部分问题，但所做试件很难与结构物保持相同的温度，因此代表性较差。
又由于模板未拆，也不能使用任何非破损方法进行测试。
因此，运用计算的方法对混凝土强度进行估计或预测是很有实用价值的。
2．用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，在各种养护温度下的强度增长率分别如图22-22和图22-23。
图22-22用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土
图22-23用掺合料普通硅酸盐水泥拌制的混凝土
3.用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制并掺有早强减水剂的混凝土，在各种养护温度下的强度增长率分别如图22-24和图22-25。
图22-24用普通水泥拌制并掺有早强减水剂的混凝土
4.当混凝土的养护温度为一变量时，混凝土的强度可用成熟度的方法来估算。
其原理是：
相同配合比的混凝土，在不同的温度、时间下养护，只在成熟度相等，其强度大致相同。
计算方法如下：
（1）适用范围
本法适用于不掺外加剂在50℃以下正温养护和掺外加剂在30℃以下正温养护的混凝土，亦可用于掺防冻剂的负温混凝土。
本法适用于估算混凝土强度标准值60％以内的强度值。
（2）前提条件
使用本法估算混凝土强度，需要用实际工程使用的混凝土原材料和配合比，制作不少于5组混凝土立方体标准试件，在标准条件下养护，得出1、2、3、7、28d的强度值。
使用本法同时需取得现场养护混凝土的温度实测资料（温度、时间）。
（3）用计算法估算混凝土强度的步骤
1）用标准养护试件1～7d龄期强度数据，经回归分析拟合成下列形式曲线方程：
（22-14）
式中f——混凝土立方体抗压强度（N/mm2）；
D——混凝土养护龄期（d）；
a、b——参数。
2）根据现场的实测混凝土养护温度资料，用式（22-15）计算混凝土已达到的等效龄期（相当于20℃标准养护的时间）。
t＝ΣαT·
tT（22-15）
式中t——等效龄期（h）；
αT——温度为T℃的等效系数，按表22-30采用；
tT——温度为T℃的持续时间（h）。
3）以等效龄期t代替D代入公
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