大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算

《大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算工程名称：泰康人寿工程施工单位：中建一局集团建设发展有限公司砼供应单位：北京铁建永泰新型建材有限公司混凝土水化热计算1 热工计算1.1 混凝土入模温度控制计算(1)混凝土拌合温度宜按下列公式计算：T = 0.92 (m T +mT+mT +mT)+4.2T (m w m sm)+C 0 ce ce s s sa sa g g w w sa sa g g w w m T +w mT)C(w m +w m)sa sa sa g g g i sa sa g g 4.2m +0.92 (m +m +m +m ) (1.1)w ce sa s g式中To 混凝土拌合

2、物温度(C);m -水用量(Kg)；wm 水泥用量(Kg)；cem-掺合料用量(Kg)；sm -砂子用量(Kg)；sam-石子用量(Kg);gT -水的温度(C)；wT -水泥的温度(C);ceT-掺合料的温度(C);sT -砂子的温度(C);saT-石子的温度(C);gw -砂子的含水率(%)；saw -石子的含水率(%)；gC -水的比热容(Kj/Kg.K);wC-冰的溶解热(Kj/Kg);i当骨料温度大于0C时,C =4.2, C=0;wi当骨料温度小于或等于0C时，C =2.1, C =335。wi强度水泥水砂石粉煤灰矿粉泵送剂等级(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3

3、)(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3 )C40280165723104185909.62) C40P6 混凝土配比如下:根据我搅拌站的设备及生产、材料情况，取T =16C, T =40C, T=35C, w ce s3 =5.0%,3 =0%,sa g T=10C, T=10C, C =4.2, C =0sa g 1 i贝U T 二0.92(280X40 + 175X35 + 723X10+1041 X10) +4.2X16 (165 5.0% 0X7230%X1041)+4.2(5.0%X723X10+0%X1041X0)0(3 msa sa + wm ) 4.2X165 + 0.92

4、(280+175 + 723+1041)gg =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*361.5/2734二32167.8+8655.4+1518.3/2730=42341.5/2734=15.5C(3) 混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算：T=T0.16(TT)1 0 0 i式中T混凝土拌合物出机温度(C);1T搅拌机棚内温度(C)。i 取T =16C，代入式1.2得iT =15.5-0.16(15.5-16)1=15.4C

5、(4) 混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算：T=T(at+0.032n) (T-T )(1.3)2 1 1 1 a式中T混凝土拌合物运输到浇筑时的温度(C);2t混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h);1n混凝土拌合物运转次数；T 混凝土拌合物运输时环境温度(C);aa温度损失系数(h-1)当用混凝土搅拌车输送时，a=0.25；取 t=0.3h, n=1,a=0.25 , T =15C，代入式 1.3 得： 1aT =15.4(0.25X0.3+0.032X1)X(15.4-15)2=15.4-0.107* (-0.4)15.4C1.2 混凝土温差控制计算（1）有关数据：据该大体积

6、混凝土要求选取计算模型为：砼入模温度15.4C,大气平均温度15C，底板最大厚度1.0m,其它有关数据依据相应的数通过查表。2）混凝土水化热绝热温升T 二（1 e -mt）h c p式中：W混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）;Q 胶凝材料水化热总量（kJ/kg）, 42.5#普通水泥取375kJ/kg； c 混凝土比热，一般为0.921.00,取0.97kJ/kgIK;P 混凝土的质量密度，取2400kg/m3；m 随水泥品种、浇筑温度改变的系数，取0.35d-i；t龄期（d）。Q=kQ =（k+k-1） Q0 1 2 0Q 0水泥水化热（kJ/kg）, 42.5#普通水泥取375kJ/kg；

7、k 、k 掺合料水化热调整系数，查表分别取：0.95、0.93 12计算得：龄期3d7d14d28dTh（C4）（C）41.958.964.064.53）混凝土不同龄期温升：T 二 T th式中:T 砼不同龄期的绝热温升；t不同龄期水化热温升与砼厚度有关值，如下表所示龄期3d7d14d28dFl(Om)0.360.250.070.00T (C40) (C)t15.114.74.50（3）混凝土内部实际最高温度计算：T 二 T + T max j t 式中:T 不同龄期砼中心最高温度（C）;max计算得：龄期（d）3d7d14d28dT (1.0m)max30.530.119.915.44）混凝

8、土表面温度计算4T = T +h/（H - h/）ATb（t ）q H 2（t ）式中:T 龄期t时，混凝土的表面温度（C）；b（t）T大气的平均温度（C）;qH混凝土的计算厚度（m）, H = h + 2h/;h混凝土的实际厚度（m）；h/混凝土的虚厚度（m）, h / = k 九/ P尢一混凝土的导热系数，取2.33W/m K;k计算折减系数，可取2/3;P模板及保温层的传热系数（W/m K）;v 6 1z J +-九piq6 保温材料的厚度（m）；无需覆盖养护，厚度为Om i九保温材料的导热系数，阻燃草帘的导热系数为014W/m K; i0 空气层传热系数，取23W/mK。 q181幫+

9、p-iq无草帘被覆盖养护，大气平均温度为15C。二 23 (W/m-Ko)0 +丄232 2.33h /= k 入/ 肌 3 x 右=0.067(m)H = h + 2h / = 1.0 + 2 x 0.067 = 1.134AT 二 T - T(t )max q故混凝土表面温度、里表温差、表面与大气温差计算如下表：龄期(d)3d7d14d28dT (1.0m)max30.530.119.915.4T(C)b (t)18.518.416.115.1T - T (C)maxb (t)12.011.73.80.3T -T (C) b (t)q3.53.41.10.1结论：混凝土中心最高温度与表面温

10、度之差为12.0C，符合规定要求；混凝 土表面温度与大气温度之差为3.5C，亦符合要求，故采无需覆盖，可以保证混 凝土底板的质量。根据计算可知，混凝土在3天时放热速率最快，3天以后虽然水泥水化速率 开始降低，但由于水化热的不断积累，混凝土内部温度从3d到7d仍在处于上升 阶段，以后内部实际温度才有所下降，所以适当延长养护时间，暂定14d，以确保 混凝土底板的质量。混凝土的绝热温升和养护层厚度，以计算作参考，施工中以实测温度为主，对保温措施进行调整2 混凝土抗裂验算2.1 各龄期混凝土收缩变形值 (t) =o (1 一e o.oit)M M .Myy1211式中： (t)龄期t时混凝土的收缩变形

11、值；y 0标准状态下最终收缩值，取 4.0X10-4；ye 常数，取 2.718；M、M、M 各种不同条件下的修正系数;1 2 11混凝土收缩变形不同条件影响修正系数：M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M111.01.01.01.31.01.10.541.431.00.761.01各龄期混凝土收缩变形值如下表：龄期3d7d14d28d (t)y0.99X10-52.27X10-54.38X10-58.19X10-52.2 各龄期混凝土收缩当量温差7= y(t)y( t) a式中：T 龄期为t时，混凝土收缩当量温度;y(t)a 混凝土线膨胀系数取1X10-5。计算得，各龄期收缩当量温差如

12、下：龄期3d7d14d28dTy(t)0.992.274.388.192.3 混凝土最大综合温差AT = T + 2 T + T - Tj 3 ) y C) q式中：T取定15.4CjT取定15Cq各龄期水化热绝热温升龄期3d7d14d28dT (C40) (C) t15.114.74.50计算得，混凝土最大综合温差：龄期3d7d14d28dAT (1.2m)11.412.57.88.22.4混凝土各龄期弹性模量E(t)二 0 E (1 一 e o.o91)0式中：C40 取定 E =3.25XlO4N/mm2；00 混凝土中掺合料对弹性模量的修正系数计算得：C40混凝土各龄期弹性模量(N/m

13、m2):龄期371428E(t)0.78X1041.53X1042.35X1043.02X1042.5 外约束为二维时温度应力计算E(t) a AT S (t) Rhk式中：E(t)各龄期混凝土弹性模量;a 混凝土线膨胀系数，取1X10-5；AT 混凝土最大综合温差；p 泊松比，取定 0.15；R 取定 0.5；kS (t )取值见下表 h混凝土松弛系数如下表：龄期371428S (t)h0.570.500.420.34温度应力计算得(N/mm2):龄期3d7d14d28d60.300.560.450.492.6 混凝土抗拉强度计算f (t) = f (1 - e-yt)tktk式中：f (t

14、)混凝土龄期为t时的抗拉强度标准值(N/mmO;tkf 7混凝土抗拉强度标准值(N/mmO,取2.39N/mmz;tky 系数,取 0.3；计算得：混凝土抗拉强度如下表：龄期3d7d14d28dC401.422.102.352.392.7 抗裂验算混凝土按下式进行抗裂验算：a Xf (t) / Ktk式中： K 防裂安全系数,取1.15；X 掺合料对混凝土抗拉强度影响系数计算得安全系数如下：龄期3d7d14d28d安全系数4.13.24.54.2根据计算可知，防裂安全系数均大于K=1.15，满足抗裂要求北京铁建永泰新型建材有限公司2013 年 3 月 16 日此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，文档可自行编辑修改内容供参考，感谢您的配合和支持）