混凝土热工计算.docx

混凝土热工计算：依据《建筑施工手册》(第四版)、《大体积混凝土施工规范》 (GB_50496-2009)进行取值计算砼强度为：C40 砼抗渗等级为：P6砼供应商提供砼配合比为：水：水泥：粉煤灰：外加剂：矿粉：卵石：中砂155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727一、温度控制计算1、最大绝热温升计算T = W・Q/c・P=(m +K FA+K SL+UEA)Q/C PMAX c 1 2式中：tmax——混凝土的最大绝热温升；W 每m3混凝土的凝胶材料用量；m——每m3混凝土的水泥用量，取205Kg/m3；cFA 每m3混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3；SL——每m3混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3；UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量，取10・63Kg/m3；K1——粉煤灰折减系数，取0.3；K2——矿粉折减系数，取0.5；Q——每千克水泥28d水化热，取375KJ/Kg；C——混凝土比热，取0.97[KJ/ (Kg・K)]；P——混凝土密度，取2400 (Kg/m3)；T = （205+0.3X110+0.5X110+10.63）X375/0.97X2400MAXTmax=303.63 X 375/0.97 X 2400=48.91 （°C）2、各期龄时绝热温升计算Th（t）=W・Q/c・P（1—e-mt） = Tmax （1-e-mt）；Th——混凝土的t期龄时绝热温升（C）；e——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变。

根据商砼厂家提供浇注温度为 20C，m 值取 0.362Th（t）=48.91 （1—e-mt）计算结果如下表:t (d)3456789101112Th (t)C32.3837.4240.8943.3345.0546.2247.0547.5947.9848.273、砼内部中心温度计算T1（t）=Tj+Thg（t） 式中：T1（t） 1龄期混凝土中心计算温度，是该计算期龄混凝土温度最高值；T.——混凝土浇筑温度，根据商砼厂家提供浇注温度为20C；&（t）——t龄期降温系数，取值如下表底板厚度h(m)不同龄期时的&值3d6d9d12d20.570.540.490.39"=T+Th E (广20+ Th E ⑴计算结果如下表:t (d)3456789101112T1(t)C48.4640.9642.4943.443.8843.5743.0541.8940.6338.83由上表显示，砼中心温度最高值出现在第三天4、砼养护计算筏板混凝土表面采用草袋进行蓄热保温养护，并在保温层下 铺一层不透风的塑料薄膜，草袋上铺一层彩条布在砼基础 侧模板外侧采用砖模与沙石回填处理①保温材料厚度：8= 0.5h .入(T-T)K/入.(T -T )i 2 q b max 2式中：8——保温材料厚度(m)；h——砼浇注厚度；入i——各保温材料导热系数［W/ (m・K)］，取0.14(草袋)；入一一混凝土的导热系数，取2.33［W/ (m・K)］；T2——混凝土表面温度；Tq——施工期大气平均温度：根据商砼厂家提供浇注期大气 平均温度为20°C；T2-Tq—-20.0 (°C)；七"七—25.0 (C)；Kb——传热系数修正值，取1.3；8= 0.5h .入(T-T)K/入.(T -T )i 2 q b max 28 = 0.5X2X0.14X20X1.3/2.33 X 25=0.06249m=6.25cm本工程采用7.8cm厚草袋作为保温材料，计算时，取1.2倍 的安全系数，8 =6.5cm计算；施工时，如保温效果过于明显， 中心温度与表面温度差值太小，则定时错开将草袋掀开散 热。

②混凝土保温层的传热系数计算：B=1/3 8/入「+1/七］式中：B ——混凝土保温层的传热系数［W/ (m2 ・K)］；8i——各保温材料厚度，6.5cm；入i——各保温材料导热系数［W/ (m・K)］，取0.14(草袋)； 气——空气层的传热系数，取23［W/ (m2 - K)］； ^=1/(0.065/0.14+1/23)=1.96 W/ (m2 - K) h'=k.入/B式中：h'——混凝土虚厚度(m)；k——折减系数，取2/3；入一一混凝土的传热系数，取2.33［W/ (m・K)］；h'=2/3X2.33/1・96=0・79m④ 混凝土计算厚度：H=h+2h ' =2+2X0.79=3.58⑤ 混凝土表面温度：T2（t）= T+[4・h'（H- h）（Ti（t）- T ） ]/压式中：T2（t）——混凝土表面温度（°C）；Tq——施工期大气平均温度（C），根据商砼厂家提供浇注期大气平均温度为20C；h ' 混凝土虚厚度（m）；H 混凝土计算厚度（m）；二⑴ 1龄期混凝土中心计算温度（C）；不同龄期混凝土的中心计算温度（二⑴）和表面温度（T2⑴）如下表混凝土温度计算结果表t (d)36912T1(t) (C)48.6843.443.0538.83T2(t) (C)39.7936.1535.932.99T1(t" T2 (t)8.897.257.155.84T2 (t) - T (C)19.7916.1515.912.99根据上表得：混凝土中心温度与表面温度最大差值出现在第 三天Ti（3）- T2⑶=8.89V25C，混凝土表面温度与大气温度最大差值 出现在第三天七⑴-TqV20C，符合要求。

二、混凝土抗裂计算大体积混凝土基础或结构（厚度大于1m）贯穿性或深进 的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收 缩应力而造成的.混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应 力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化 公式计算：AT=TH-C£/3） -T 心+Tm-Tn式中： 混凝土的温度（包括收缩）应力（N/mm2）;E（t）——混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mm2）, 一般取平均值；a —— 混凝土的线膨胀系数，取1 X 10-5；T0 ——混凝土的浇筑入模温度（°C）;T（t） —— 浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值（C）; 混凝土的最大综合温差（C）绝对值，如为降温取负值;当大 体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时,AT值按混凝土水化热最高温升值（包括 浇筑入模温度）与当月平均最低温度之差进行计算;计算结 果为负值,则表示降温；T （t） 混凝土收缩当量温差（C）;Th —— 混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度,一般根 据历年气象资料取当年平均气温(°C);S(t)——考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3-0.5;R ——混凝土的外约束系数，当为岩石地基时,R=1;当为可 滑动垫层时，R=0, 一般土地基取0.25-0.50;vc——混凝土的泊松比.取S = 0.30,R = 1.00, a = 1 X 10-5,vc 0.17.(t) =1、 混凝土3d的弹性模量公式：如广览顾)计算得：E⑶=0.77X 1042、 最大综合温差△T = 6.98(C)最大综合温差AT均以负值代入下式计算.3、 基础混凝土最大降温收缩应力计算公式：计算得：o =0.19(N/mm2)4、 不同龄期的抗拉强度公式：碰)=0.8处严计算得：f (3) = 0.84(N/mm2)t5、 抗裂缝安全度：k=0.84/0.19 = 4.29 > 1.15 满足抗裂条件。