大体积混凝土热工计算Word格式.docx

1、本方案取7-8月份平均最高气温为36，平均气温28。4.1、砼的拌和温度砼搅拌后的出机温度，按照下式计算：式中：Tc - 砼的拌和温度（）； W - 各种材料的重量（kg）； C - 各种材料的比热（kJ/kgK）; Ti - 各种材料的初始温度（）混凝土拌和温度计算表材料名称重量W（kg）比热C（KJ/kg K）热当量WC（KJ/）温度Ti（）热量TiWC（KJ）（1）（2）（3）=（1）（4）（5）=（3）水泥350.0 0.84 294.00 53.50 15729.00 砂740.0 626.64 25.00 15666.00 碎石1050.0 898.80 22470.00 粉煤灰7

2、0.0 58.80 3145.80 减水剂12.7 10.67 570.74 膨胀剂拌和水170.0 4.20 714.00 15.00 10710.00 合计2418.7 2602.91 68291.54 注：1、表中砂、石的重量，应是扣除游离水份后的净重； 2、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度，拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。 由此可得出采取降温措施的混凝土拌和温度： 4.2、砼的浇筑温度砼搅拌后的浇筑温度，按照下式计算：Tj - 砼的浇筑温度（）； Tc - 砼的拌和温度（）； Tq - 砼运输和浇筑时的室外气温，取28; A1An - 温度损失系数 砼装、卸和转

3、运，每次A=0.032； 砼运输时，A= ，为运输时间（min）； 砼浇筑过程中A=0.003，为浇捣时间（min）。砼出机拌和温度按照计算取值，为26.24；砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值28；砼运输罐车运输时间为45min，砼泵车下料时间约12min，砼分层厚度为30cm，每层砼（57.4m3）从振捣至浇筑完毕预计约2小时。整个承台（分三次浇筑）每次浇筑完毕预计最大用时12小时。温度损失系数值： 装料：A1=0.032 运输：A2=0.004245=0.189 砼罐车卸料：A3=0.032 砼泵车下料：A4=0.004212=0.05 浇捣：A5=0.003260=0.360.6

4、63故： = 26.24+（28.026.24）0.663 = 27.41 如不计入浇捣影响A5，则：0.303此时：0.303= 26.77 4.3、砼的绝热温升T（） - 在龄期时砼的绝热温升（）； Th - 砼的最终绝热温升（）,； e - 自然常数，取值为2.718； m - 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数，见下表, 取28时的m值，内插求得m=0.397； - 龄期（d） 计算水化热温升时的m值浇筑温度（）15202530m0.2950.3180.3400.3620.3840.406 W - 每m3砼中水泥用量（kg/m3）； Q - 每kg水泥水化热量（J/kg），取值335

5、J/kg；（查简明施工计算手册第572页表10-39） C - 砼的比热，取值为0.96（J/kgK）（查简明施工计算手册第571页表1038） - 砼的容重，取为2400kg/m3。采用本配合比时砼的最终绝热温升：=50.893天时水化热温度最大，故计算龄期3天的绝热温升，则有：=50.89（10.2043）=40.494.4、砼内部温度砼内部的中心温度，按照下式计算：T（）max - 在龄期时，砼内部中心的最高温度（）； Tj - 砼的浇筑温度（）； T（t） -在t龄期时混凝土的绝热温升（oC）； （） -不同浇筑块厚度，在不同龄期时的温降系数（）；主墩承台分三次浇筑，即浇筑厚度分别是：

6、2.0m、1.5 m、1.5m,取2.0m的厚度进行计算，根据下表内插计算（3）=0.57不同龄期水化热温升与浇筑块厚度关系表浇筑块厚度（m）不同龄期（d）时的值1821241.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.041.500.490.460.380.210.150.120.082.500.650.620.590.480.230.163.000.680.670.630.570.450.300.254.000.740.730.720.550.370.24由此计算龄期3天的砼内部中心温度：=27.41+40.490.57

7、=50.494.5、砼表面温度砼的表面温度，按照下式计算：Tb（） - 龄期时，砼的表面温度（）； Tq - 龄期时，大气的平均温度（）； T（）- 龄期时，砼中心温度与外界气温之差（）； h - 砼的虚厚度（m）， - 砼的导热系数，取值为2.23 W/mK； - 砼模板及保温层的传热系数（W/m2K）， ； i - 各种保温材料的厚度（m）； i - 各种保温材料的导热系数（W/mK）； q - 空气层传热系数，取值为23 W/m2K； k - 计算折减系数，取值为0.666； H - 砼的计算厚度， h - 砼的实际厚度（m）。各种保温材料的导热系数表（W/mK）木板甘蔗板钢模58沥青玻

8、璃棉毡草袋0.14沥青矿棉0.09-0.12木屑油毡纸炉渣0.47泡沫塑料制品0.03-0.05干砂0.33普通砼1.51-2.33湿砂1.31加气砼粘土1.38-1.47泡沫砼0.10红粘土砖0.43水0.58灰砂砖0.69-0.79空气混凝土采用表面灌注0.2m厚、四周0.75m厚从承台砼冷凝管中流出的温水进行保温。4.5.1 混凝土的虚铺厚度：各个参数取值：i砼顶面蓄水保温厚度取20cm；砼四周水的保温层厚度取75cm；i水的导热系数取0.58W/mk；q空气层传热系数取23 W/m2k水、钢模板保温层的传热系数：则有：4.5.2 混凝土的计算厚度：=2.0+22.50=7.0m龄期为3

9、天时，砼中心温度与外界气温之差 T（4）=50.49-28.0=22.49（）；龄期为3天时，大气的平均温度Tq=28.0；龄期为3天时，计算得出砼的表面温度： =48.65 龄期为3天时，砼中心温度与表面温度之差为： 50.49-48.65=1.84 25龄期为3天时，混凝土表面温度Tb（）与大气温度Tq之差为： 48.65-28.0=20.65 4.6、采取降温措施后的砼温度计算根据设计要求，主墩承台分三次浇筑，每次浇筑设置一层冷却管，高度方向距混凝土顶面100cm，水平方向间距100cm（第一次浇筑厚度为2.0m,为最不利情况）；冷却管材料选用钢管光-32-YB234-63黑铁管，外径4

10、2.25mm，壁厚3.25mm。冷却管总量968.88m/3028.7kg，单根冷却管总量161.48m/504.8kg冷却管自浇筑砼时即通入冷水，并连续通水14天，出水口流量10-20 l/min，进水水温与砼内部温差小于20,冷却管内进出水温度差小于10，每隔1-2小时测温并记录一次。在每次承台浇筑完毕后，利用冷却管流出的温水对承台进行蓄水保温养护。蓄水高度0.2m，主墩承台钢套箱内壁同样蓄水，高于承台面0.5m。本方案只计算主墩承台的冷却管降温参数，采用冷却管通水后降低砼内部的最高温度，表面蓄水进行保温，防止砼表面的温度与大气温度的温差过大。相关计算参数为：水泥用量：350kg/m3；浇

11、筑温度28.0，浇筑后平均气温28.0；冷却水初始水温15，水的比热C=4.2KJ/kgK，s=1000kg/m3，流量qs=15l/min=（15*60）/1000m3/h=0.9m3/h；单根冷却管总长L=161.48m；砼导热系数=3.15W/mK，导温系数a=0.115m2/d，比热C=0.96KJ/kgK，容重=2400kg/m3。根据冷却管布置方案，计算冷却管冷却圆柱体的直径为：=1.21m（此数据为化引的砼导温系数m2/d）查参考图例（斜拉桥建造技术P339图3-2-64）得冷却水管散热残留比X值，见下表相关数据：（d）0.51.52.53.54.55.50.0540.1620.

12、270.3780.4860.594X0.970.880.850.4，其中m=0.397（1/d）砼的绝热温升见下表：龄期（d）砼绝热温升（）27.8935.4240.4943.9046.1947.73查参考图例（斜拉桥建造技术P341图3-2-66）得Ca2值，见下表相关数据：F00.00230.0070.01150.01610.02070.0253Ca20.920.80.770.71通过表面和冷却管同时散热后的水化热温升，利用下述公式计算得出下表相关数值：计算公式为：T43.9T7.535.073.412.291.54（Ca2）0.5X0.5（Ca2X）0.5D0.89 0.75 0.68

13、0.44 0.36 0.28 1d24.89 2d20.86 5.63 26.49 3d18.97 5.12 3.45 27.53 4d12.24 3.30 2.23 1.50 19.27 5d9.98 2.69 1.81 1.22 0.82 16.52 6d7.92 2.14 1.44 0.97 0.65 13.56 从上表可以看出，最高温升发生在第3天，第3天时的，查参考图例（斜拉桥建造技术P340图3-2-65）得Ca1=0.0625值。则=3时的残留比如下：Ca1=0.0625；Ca2=0.785；X=0.71Ca1X=0.06250.71=0.044（1-Ca1X）=1-0.044=

14、0.956Ca2X=0.7850.71=0.557（1-X）Ca2=（1-0.71）0.785=0.228砼浇筑初期由于有水泥水化热的影响，砼的表面温度常较气温高，此时：Tq - 砼浇筑后的平均气温，取28.0； T- 砼表面温度高于气温的差值，按照以下采用： 表面不盖草袋时，T=35; 表面盖一层草袋时,T=10; 表面流水养护时,Tb=（气温+流水温度） 本方案中,=（28.0+15）0.5=21.5计算砼内部最高温度: =55.64通过以上对比计算，采取降温措施后砼的中心最高温度降幅为：67.9-55.64=12.26。龄期为3天时，砼的表面温度为48.65；龄期为3天时，砼表面温度与中

15、心温度之差为： 55.64-48.65=6.99 龄期为3天时，砼表面温度与大气温度之差为：为避免砼裂缝的产生，采用蓄水20cm的保温方法，防止砼表面温度与大气温度相差过大。2、过渡墩承台热工计算过渡墩承台的混凝土浇筑计划在今年10月份（21#）和明年的4月份（23#）进行, 东莞市累年各月平均气温、平均最高气温见下表：本方案取4、10月份平均最高气温为32.5，平均气温24.3。746.0 20.00 12532.80 1070.0 17976.00 14280.00 64234.34 Tq - 砼运输和浇筑时的室外气温，取24.3;砼出机拌和温度按照计算取值，为24.68；砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值24.3；砼运输罐车运输时间为45min，砼泵车下料时间约12min，砼分层厚度为30cm，每层砼（89.5m3）从振捣至浇筑完毕预计约3小时。整个承台（分二次浇筑）每次浇筑完毕预计最大用时6小时。360=0.540.843 = 24.68+（24.324.68）0.843 = 24.36 m - 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数，见下表, 取25时的m值，内插求得m=0.384；（10.2152）=39.94过渡墩承台分二次浇筑，即每次浇筑厚度1.75m,根据下表内插计算（3）=0.53=24.36+39.940.53=45.53