.大體積混凝土水化熱計算和混凝土抗裂驗算工程名稱：泰康人壽工程施工單位：中建一局集團建設(shè)發(fā)展有限公司砼供應(yīng)單位：北京鐵建永泰新型建材有限公司混凝土水化熱計算熱工計算1.1混凝土入模溫度控制計算（1）混凝土拌合溫度宜按下列公式計算：T=［0.92（mT＋mT＋mT＋mT）＋4.2Tw（m－ωm－ωm）＋C（ω0cecesssasaggwsasaggwmT＋ωmT）－C（ωm＋ωm）］sasasagggisasagg÷［4.2m＋0.92（m＋m＋m＋m）］（1.1）wcesasg式中T0—混凝土拌合物溫度(℃)；mw---水用量(Kg)；mce---水泥用量(Kg)；ms---摻合料用量(Kg)；msa---砂子用量(Kg)；mg---石子用量(Kg)；Tw---水的溫度(℃)；Tce---水泥的溫度(℃)；Ts---摻合料的溫度(℃)；Tsa---砂子的溫度(℃)；Tg---石子的溫度(℃)；sa---砂子的含水率(%)；g---石子的含水率(%)；Cw---水的比熱容(Kj/Kg.K) ；Ci---冰的溶解熱(Kj/Kg) ；當骨料溫度大于 0℃時,Cw=4.2,Ci=0；當骨料溫度小于或等于 0℃時，Cw=2.1,Ci=335。..（2）C40P6混凝土配比如下 :強度水泥水砂石粉煤灰礦粉泵送劑等級3333333（Kg/m）（Kg/m）（Kg/m）（Kg/m）（Kg/m）（Kg/m）（Kg/m）C40280165723104185909.6根據(jù)我攪拌站的設(shè)備及生產(chǎn)、材料情況，取 Tw=16℃，Tce=40℃，Ts=35℃，sa=5.0%，ωg=0%，Tsa=10℃，Tg=10℃，C1=4.2，Ci=0則T0=［0.92（280×40＋175×35＋723×10＋1041×10）＋4.2×16（1655.0%×723－0%×1041）＋4.2（5.0%×723×10＋0%×1041×0）－0（ωsamsa＋ωgmg）］÷［4.2×165＋0.92（280＋175＋723＋1041）］=[0.92*(11200+6125+7230+10410)+67.2*(165-36.2-0)+4.2*(361.5+0)-0]/[693+0.92*2219]=[0.92*34965+67.2*128.8+4.2*361.5]/2734=[32167.8+8655.4+1518.3]/2730=42341.5/2734=15.5 ℃（3）混凝土拌合物出機溫度宜按下列公式計算：T 1=T0－0.16 （T0－Ti）式中T1—混凝土拌合物出機溫度（℃） ；Ti—攪拌機棚內(nèi)溫度（℃） 。取Ti=16℃，代入式1.2得T1=15.5-0.16 （15.5-16）=15.4 ℃（4）混凝土拌合物經(jīng)運輸?shù)綕仓r溫度宜按下列公式計算：T2=T1－（αt1＋0.032n）（T1-Ta）（1.3）式中T2—混凝土拌合物運輸?shù)綕仓r的溫度（℃）；t1—混凝土拌合物自運輸?shù)綕仓r的時間（h）；n—混凝土拌合物運轉(zhuǎn)次數(shù)；Ta—混凝土拌合物運輸時環(huán)境溫度（℃）；-1α—溫度損失系數(shù)（h）當用混凝土攪拌車輸送時，α=0.25；取t1=0.3h，n=1，α=0.25，Ta=15℃，代入式1.3得：T2=15.4－（0.25×0.3＋0.032×1）×(15.4-15)=15.4-0.107*（-0.4）≈15.4℃..1.2混凝土溫差控制計算（1）有關(guān)數(shù)據(jù)：據(jù)該大體積混凝土要求選取計算模型為：砼入模溫度 15.4℃，大氣平均溫度15℃，底板最大厚度1.0m，其它有關(guān)數(shù)據(jù)依據(jù)相應(yīng)的數(shù)通過查表。2）混凝土水化熱絕熱溫升WQmtTh(1e)c式中：W——混凝土中膠凝材料用量（3kg/m）；Q——膠凝材料水化熱總量（kJ/kg），42.5#普通水泥取375kJ/kg；c——混凝土比熱，一般為0.92~1.00，取0.97kJ/kg·K；——混凝土的質(zhì)量密度，取32400kg/m；m——隨水泥品種、澆筑溫度改變的系數(shù)，取0.35d-1；t——齡期（d）。=kQ0=（k1+k2-1）Q0Q0——水泥水化熱（ kJ/kg），42.5#普通水泥取 375kJ/kg；k、k——摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)，查表分別?。?.95、0.9312計算得：齡期3d7d14d28dTh（C40）（℃）41.958.964.064.5（3）混凝土不同齡期溫升：Tt Th式中:Tt——砼不同齡期的絕熱溫升；ξ—不同齡期水化熱溫升與砼厚度有關(guān)值，如下表所示。齡期3d7d14d28dξ(1.0m)0.360.250.070.00t（C40）（℃）15.114.74.50T（3）混凝土內(nèi)部實際最高溫度計算：..Tmax Tj Tt式中:Tmax——不同齡期砼中心最高溫度（℃） ；計算得：齡期(d)3d7d14d28dTmax(1.0m)30.530.119.915.4（4）混凝土表面溫度計算4 / /Tb(t) Tq 2 h(H h) T(t)H式中:Tb(t)——齡期 t時,混凝土的表面溫度（℃） ；Tq——大氣的平均溫度（℃）；H——混凝土的計算厚度(m)，Hh2h/；h——混凝土的實際厚度(m)；/——混凝土的虛厚度（//hm），hkλ——混凝土的導熱系數(shù)，取2.33W/m·K；k——計算折減系數(shù)，可取2/3；β——模板及保溫層的傳熱系數(shù)（W/m·K）；1i1iqi——保溫材料的厚度（m）；無需覆蓋養(yǎng)護，厚度為0mi——保溫材料的導熱系數(shù)，阻燃草簾的導熱系數(shù)為0.14W/m·K；q——空氣層傳熱系數(shù)，取23W/m·K。無草簾被覆蓋養(yǎng)護，大氣平均溫度為15℃。1123（。）i11W/m·K023iqh//22.330.067(m)k323H/1.020.0671.134h2h..T(t) Tmax Tq故混凝土表面溫度、里表溫差、表面與大氣溫差計算如下表：齡期(d)3d7d14d28dTmax(1.0m)30.530.119.915.4Tb(t)（℃）18.518.416.115.1TmaxTb(t)（℃）12.011.73.80.3Tb(t)Tq（℃）3.53.41.10.1結(jié)論：混凝土中心最高溫度與表面溫度之差為 12.0℃，符合規(guī)定要求；混凝土表面溫度與大氣溫度之差為 3.5℃，亦符合要求，故采無需覆蓋，可以保證混凝土底板的質(zhì)量。根據(jù)計算可知，混凝土在 3天時放熱速率最快， 3天以后雖然水泥水化速率開始降低，但由于水化熱的不斷積累， 混凝土內(nèi)部溫度從 3d到7d仍在處于上升階段，以后內(nèi)部實際溫度才有所下降，所以適當延長養(yǎng)護時間，暫定 14d,以確?；炷恋装宓馁|(zhì)量?；炷恋慕^熱溫升和養(yǎng)護層厚度，以計算作參考，施工中以實測溫度為主，對保溫措施進行調(diào)整?；炷量沽羊炈?.1各齡期混凝土收縮變形值y(t) 0y(1 e0.01t)M1 M2 M11式中： y(t)——齡期 t時混凝土的收縮變形值；0-4y——標準狀態(tài)下最終收縮值，取4.0×10；e——常數(shù)，取 2.718；M1、M2、、M11——各種不同條件下的修正系數(shù)；混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)：..M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M111.01.01.01.31.01.10.541.431.00.761.01各齡期混凝土收縮變形值如下表：齡期3d7d14d28dy(t)-5-54.38×-58.19×-50.99×102.27×1010102.2各齡期混凝土收縮當量溫差y(t)Ty(t)式中：Ty(t)——齡期為 t時，混凝土收縮當量溫度；-5——混凝土線膨脹系數(shù)取 1×10。計算得，各齡期收縮當量溫差如下：齡期3d7d14d28dTy(t)0.992.274.388.192.3混凝土最大綜合溫差2T Tj Tt Tyt Tq3式中：Tj——取定15.4℃Tq——取定15℃T(t)——各齡期水化熱絕熱溫升。齡期3d7d14d28dTt（C40）（℃）15.114.74.50計算得，混凝土最大綜合溫差：齡期3d7d14d28dT（1.2m）11.412.57.88.22.4混凝土各齡期彈性模量E(t)E0(1e0.09t)..4 2式中：C40取定E0=3.25×10N/mm；——混凝土中摻合料對彈性模量的修正系數(shù)。計算得：C40混凝土各齡期彈性模量（2N/mm）：齡期371428E(t)44440.78×101.53×102.35×103.02×102.5外約束為二維時溫度應(yīng)力計算E(t) TSh(t) Rk1式中：E(t)——各齡期混凝土彈性模量；——混凝土線膨脹系數(shù)，取-51×10；T——混凝土最大綜合溫差；——泊松比，取定 0.15；Rk取定0.5；Sh(t)取值見下表?；炷了沙谙禂?shù)如下表：齡期371428Sh(t)0.570.500.420.34溫度應(yīng)力計算得2(N/mm)：齡期3d7d14d28dб0.300.560.450.492.6混凝土抗拉強度計算ftk(t)ftk(1te)式中：ftk(t)——混凝土齡期為t時的抗拉強度標準值（2）；N/mmftk——混凝土抗拉強度標準值（22），取2.39N/mm；N/mm——系數(shù)，取 0.3；..計算得：混凝土抗拉強度如下表：齡期3d7d14d28dC401.422.102.352.392.7抗裂驗算混凝土按下式進行抗裂驗算：ftk(t)/ K式中