标准规范下载简介和部分内容预览:
大体积混凝土热工计算大体积混凝土热工计算是为预防因水泥水化热积聚引发温度裂缝而开展的关键技术工作。其核心在于预测混凝土内部温度场发展规律,包括最高温升值、内外温差、降温速率及温度应力等关键参数。计算通常基于热传导理论,采用简化的一维或二维有限差分法(如“成熟度法”或“半经验公式法”),结合混凝土配合比、环境条件(气温、风速、保温措施)、结构尺寸(尤其厚度)及施工工艺(浇筑层厚、入模温度、养护方式)等参数进行模拟分析。常用规范依据包括《大体积混凝土施工标准》(GB5***6)和《混凝土结构工程施工规范》(GB5*666),要求混凝土内外温差不宜超过*5*,降温速率不大于****/d,表面与大气温差不宜大于***。通过热工计算可科学优化配合比(如掺加粉煤灰、矿渣粉降低水化热)、确定合理分层浇筑方案、选择有效保温保湿措施(如覆盖土工膜、蓄水养护)及布设测温点实施动态监控。该计算是实现温控防裂、保障结构整体性与耐久性的前提,对超厚基础底板、大型设备基础、桥墩承台等典型大体积构件具有重要指导意义。(约**8字)
(1)混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,先在混凝土表面覆盖二层草席,然后在上面覆一层塑料薄膜。
(*)新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。
(*)柱、墙插筋部位是保温的难点金桥电厂烟囱施工组织设计1,要特别注意盖严,防止造成温差较大或受冻。
(*)停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。
1、混凝土拌合温度的计算
混凝土的拌合温度,又称出机温度,计算方法有多种,本工程采用计算法进行计算。
本方法基本原理是:设混凝土拌合物的热量系由各种原材料所供给,拌合前混凝土原材料的总热量与拌合后流态混凝土的总热量相等,从而混凝土拌合温度可按下式计算:
T**CSTSmS+CgTgmg+CcTcmc+CwTwmw+CwTsws+CwTgwg/mS+mg+mc+mw+ws+wg
式中:T*—混凝土拌合温度;
Ts、Tg—砂、石的温度;
Tc、Tw—水泥拌合用水的温度;
mc、mS、mg—水泥扣除含水量的砂及石子的重量(kg);
mw、ws、wg—水泥、砂石子中游离水的重量(kg);
Cc、CS、Cg、Cw—水泥、砂、石子及水的比热容(KJ/kg·K)
上式若取Cc*CS*Cg***8* KJ/kg·K,Cw**** KJ/kg·K则化简得:
T******(TSmS+Tgmg+Tcmc)+Twmw+Tsws+Tgwg/****(mS+mg+Tcmc)+mw+ws+wg
本工程基础配合比为:水泥mc**85 kg,砂mS*81* kg,石子mg *1*5* kg,水mw *17* kg,砂含水率ws**%,,石子含水率wg ***5%,经现场测试水泥和水的温度Tc*Tw **5°,砂的温度Ts ***°,石子的温度Tg**8°,已知水泥、砂、石的比热Cc*CS*Cg***8*KJ/kg·K,水的比热Cw**** KJ/kg·K,试求搅拌后混凝土拌合物的温度。
解:砂中含水重量ws*81***%****6 kg,
石子的含水重量wg *1*5****5%*5** kg,
根据已知条件,混凝土的拌合温度由公式:
T******(TSmS+Tgmg+Tcmc)+Twmw+Tsws+Tgwg/****(mS+mg+Tcmc)+mw+ws+wg
*****(***81*+*8*1*5*+*85**5)+*5*1***1+******6+*8*5**/****(81*+1*5*+*85)+1***1+***6+5**
故知搅拌后混凝土的拌合温度为*7*8*。
*、混凝土拌合出机后经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。混凝土浇筑温度受外界气温的影响,当夏季浇筑,外界气温高于拌合温度,浇筑后就比拌合物温度高,如在冬季浇筑,则恰相反,这种冷量(或热量)的损失,随混凝土运输工具类型、运输时间、运转时间、运转次数及平仓、振捣时间而变化,根据实践,混凝土的浇筑温度一般可按下式计算:
TP* T*+(Ta-T*)(θ1+θ*+θ*+……θn))
式中: TP—混凝土的浇筑温度;
T*—混凝土的拌合温度;
Ta—混凝土运输和浇筑时的室外温度;
θ1、θ*、θ*……θn—温度损失系数,按以下规定取用:
(1)混凝土装卸和运转,每次θ******
(*)混凝土运输时,θ*At,为运输时间(min),A如下表所列;
(*)浇筑过程中,θ******t,t为浇筑时间(min)。
本工程夏季大体积筏板式基础,混凝土拌合温度T***7*8*,气温Ta ****,装卸和运转*min,长平仓、振捣至混凝土浇筑完毕共6*,试求混凝土的最后浇筑温度。
解:先求出各项温度损失设计系数值:
装料、转运、卸料 θ1**************6;
平仓振捣混凝土 θ********6****18*
如不计第二项平仓、振捣时间,则:
(1)混凝土水化热绝热温升值计算
水泥水化热过程中,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积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面干缩裂缝联通,从而造成渗漏甚至破坏,所以大体积混凝土的水化热问题应给予高度重视。
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热对升值一般可按下式计算:
Tmax*mCQ/Cp
式中:T(t)—浇完一段时间,混凝土的绝热温升值;
mC —每立方米混凝土水泥用量(kg/m*);
Q—每千克水泥水化热热量(J/kg);
C—混凝土的比热在**8*~1**5 KJ/kg·K之间,一般取***6KJ/kg·K;
ρ—混凝土的质量密度,取**** kg/m*;
e—常数1为**718;
t—龄期(d);
m—与水泥品种比表面、浇捣时温度有关系数,一般取***~***;
Tmax—混凝土最大水化热温升值;即最终温升值。
(*)混凝土水化热调整温升值的计算
不同浇筑块厚度与混凝土最终绝热温升值的关系ζ
不同龄期混凝土水化热温升值曲线与浇筑厚度的关系
注:本表适用于混凝土浇筑温度为**~***的工程。、
故此,混凝土内部的中心温度按下式计算:
Tmax* T*+T(t)·ζ
式中:Tmax—混凝土内部中心最高温度(*);
T*—混凝土的浇筑入模温度(*);
T(t)—在龄期时混凝土的绝热温升(*);
ζ—不同浇筑厚度的温降系数,
Th—混凝土的最终绝热温升值(*);
Tm—混凝土由水化热引起的实际温升值(*);
大体积混凝土的绝热温升与水泥的品种、用量和混凝土配合比有密切关系。因此,、可以通过选择合适的水泥品种和配合比,使用减水剂、粉煤灰掺料、降低水泥用量、浇灌速度和拌合物温度,以及采用人工冷却等措施来加以控制。
本工程采用用**5号矿渣硅酸盐水泥配制混凝土mC**85 kg/m*,Q***5 J/kg,C ****6KJ/kg·K,ρ***** kg/m*,求混凝土最高绝热温度及*d的水化热绝热温度。
解:(1)混凝土最高水化热绝热温度:
(*)混凝土*d的水化热绝热温度:
***********
本工程基础采用底板长*****mm、宽为*****mm、厚为1***mm,采用C*5混凝土,每立方米混凝土水泥用量为*85 kg/m*,采用**5号矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,水化热**5 J/kg,混凝土浇筑时的温度为*7*8*,支模采用模板,外包两层草垫,混凝土比热C ****6KJ/kg·K,试计算不同龄期时混凝土的内部温度。
混凝土的最终绝热温升由此公式得:
Th*mCQ/Cp **85***5/***6*******1***
查表得温降系数可ζ求得不同龄期的水化温升值为:
t**d ζ****6 Th·ζ**1******6*1****
即由公式此公式得混凝土内部的中心温度:
Tmax* T*+T(t)·ζ**7*8+1*******7*
由上面的计算即可得温控指标符合下列规定:
、混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于5**;
本工程计算得出的混凝土浇筑时入模温度基础上的温升值最大T(t)为*1***。
结论:*1***<5**。
* 、混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度) 不宜大于
结论:1****<*5*。
**15浙j7*:铝饰钢框彩钢复合门*、 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于***;
结论:1***<***。
依据热工计算测算得,本工程筏板基础不用进行混凝土浇筑体的内部降温处理。
1、拌制混凝土的原材料均需进行检验,合格后方可使用。同时要注意各项原材料的温度宁波恒元大酒店一期工程施工组织方案,以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。
*、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂,掺量要准确。
*、施工现场对混凝土要进行检查,测定混凝土的坍落度和温度。