1.混凝土水化热计算(1)混凝土拌和温度设混凝土拌和物的热量系由各种原材料所供给,拌和前混凝土原材料的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等,从而混凝土拌和温度可按下式计算:TCsTsmsCgTgmgCcTmcCWTrnCwTsmsCwTgmg0ms叫mcmwWs式中To——混凝土的拌和温度(°C);Ts、Tg――砂、石子的温度(°C);Tc、Tw——水泥、拌和用水的温度(°C);me、ms、mg水泥、扣除含水量的砂及石子的重量(kg);mw、Ws、Wg水及砂、石子中游离水的重量(kk);Cc、Cs、Cg、Cw水泥、砂、石子及水的比热容(kj/kg?K)。上式若取Cs=Cg=Cc=0.84kj/kg?K,Cw=4.2kj/kg?K则简化得T0.22(TsmsTg叫兀叫)TwmwT$msTgmg00.22(msmgmJmww$wg本工程采用C45混凝土,每立方混凝土水用量155kk,水泥250kk,砂705kk,石子1000kkT0.22(1;叫Tgmg兀叫)Tw^iwT$msTgmg00.22(msmgmc)mwwswg=250C0.22(27*70527*1000250*70)4*1550.22(7051000250)155(2)混凝土浇筑温度计算混凝土拌和出机后,经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。根据实践,混凝土的浇筑温度一般可按下式计算:TpT0(TnT0)(123??????n)式中Tp——混凝土的浇筑温度(°C);To——混凝土的拌和温度(°C);Tn——混凝土运输和浇筑时的室外气温(°C);3???n温度损失系数,按以下
规定
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取用:混凝土装卸和运转,每次=°.°32;混凝土运输时,=At,t为运输时间(min),如用搅拌运输车时,A为°.°°42;浇筑过程中,=0.003t,t为浇筑时间(min)3i0.032*3+0.0042+0.003*60=0.28i1TpTo(TnTo)(123??????n)=25+(28-25)X0.28=25.840C(3)混凝土水化热绝热温升值计算水泥水化过程中,放出的热量称为水化热。当结构截面尺寸小,热量散失快,水化热可不考虑。但对大体积混凝土,混凝土在凝固过程中聚居在内部热量散失很慢,常使温度峰值很高。而当混凝土内部冷却时就会收缩,从而在混凝土内部产生拉应力。假若超过混凝土的极限抗拉强度时,就可能在内部裂缝,而这些内部裂缝又可能与
表
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面干缩裂缝联通,从而造成渗漏甚至破坏。假定结构物四周没有任何散热和热损失条件,水泥水化热全部转化成温升后的温度值,则混凝土的水化热绝对温升值可按下式计算:mCQ1emttCmcQC式中「一一浇完一段时间t,混凝土的绝热温升值(:C);mc――每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);Q――每千克水泥水化热量(J/kg);C――混凝土的比热在0.84…1.05kj/kg?k之间,一般取0.96kj/kg?k;――混凝土的质量密度,取2400kg/m3;e――常数e为2.718;t――龄期(D);m――与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数,由表查得,一般取0.2…0.4;Tmax――混凝土最大水化热温升值,即最终温升值。HGO廊道混凝土水泥采用P.O.425,也就是普通硅酸盐水泥,则Q取377j/kg,每立方混凝土水泥用量为250kg,则tmaxmcQ=250*377C0.96*240040.9C(4)混凝土内部中心温度To――混凝土的浇筑入模温度(:C);Tt――在t龄期时混凝土的绝热温升(:C);――不同浇筑块厚度的降温系数。Tt按最终温升值计算,为40.9C;HGO廊道混凝土最厚3米,则查表得取0.68;To入模温度为25.84:C;则TmaxToTt?=25.84+40.9*0.68=53.7C(5)混凝土保温材料厚度计算根据热交换原理,假定混凝土的中心温度向混凝土表面的散热量,等于混凝土表面保温材料应补充的发热量,因而,混凝土表面保温材料所需厚度可按下式计算:0.5hi(TbTa)?K(TmaxTb)式中i保温材料所需厚度(m);H――结构厚度(m);i保温材料的导热系数(W/m?K);混凝土的导热系数,取2.3W/m?K;Tmax——混凝土中心最高温度(°C);Tb——混凝土表面温度(0C);Ta――混凝土浇筑后向3…5天空气平均温度(0C);0.5――指中心温度向边界散热的距离。为结构厚度的一半;K――传热系数的修正值,即透风系数。对易于透风的保温材料组成取2.6或3.0(指一般刮风或大风情况,下同);对不易透风的保温材料取1.3或1.5;对混凝土表面用一层不易透风材料,上面再用容易透风的保温材料组成,取2.0或2.3。本工程采用草袋保温,其导热系数为0.14W/m?K,属易透风的保温材料,取K=2.6,则由i0.5hi(TbTa)?K(TmaxTb)=2.6*0.5*3*0.14*(3028)=2.3*(53.630)=0.02m