混凝土蒸汽加热法计算39539

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1、WORD格式 - 可编辑混凝土蒸汽加热法计算蒸汽养护参数计算蒸汽养护一般分预养、升温、恒温及降温四个阶段。预养是为使构件具有一定的初始强度，以防升温时产生裂缝。升温的速度与预养时间、混凝土的干硬度及模板情况有关，-1见表15-1 。此外还与构件的表面系数有关，表面系数6m-1时，升温速度不得超过15 /h ；表面系数 6m 时，升温速度不得超过10 /h 。蒸养时升温速度也可随混凝土初始强度的提高而增加， 因此也可以采用变速（渐快）升温和分段 （递增）升温。表 15-1升温速度极限值参考表（/h ）预养时间干硬度刚性模型带模养护脱模养护/h/S密封养护 4 30不限3020 30不限25- 4

2、 30不限2015 30不限15-恒温温度及恒温时间的确定，主要取决于水泥品种、水灰比及对脱模的强度要求，参见表15-2 。1. 升温时间计算升温时间可由下式计算：t 0t1T1V1（ 15-15 ）式中T 1升温时间（h）；t 0恒温温度（） ；t 1车间温度（） ；V1升温速度（/h ）。-WORD格式 - 可编辑表 15-2恒温时间参考表恒温温度958060水灰比0.40.50.60.40.50.60.40.50.6硅酸盐达设计强度4.5710.59141870%达设计强水 泥1.52.544610度 50%矿渣硅达设计强度571081014131720酸盐水70%达设计强2.53.55

3、3586912泥度 50%火山灰达设计强度4686.5911111316硅酸盐70%达设计强23.543.556.56.58.510.5水泥度 50%注： 1. 当采用普通硅酸盐水泥时，养护温度不宜超过80。2. 当采用矿渣硅酸盐水泥时，养护温度可提高到85 95。2. 降温时间计算降温时间可由下式计算：t0t 2T2V2（ 15-16 ）式中T 2升温时间（h）；t 0恒温温度（） ；t 2出坑允许最高温度（）；-1 ，V2坑内降温速度（ /h ），表面系数 6m取-WORD格式 - 可编辑-1 ，V2 10 /h ；表面系数 6m取 V25 /h 。3. 出坑允许最高温度计算出坑允许最高温

4、度t 1（），一般可按下式计算：t 2t1t（ 15-17 ）式中t2车间内温度（）；t 构件与车间的允许最大温度（） 。对采用密封养护的构件，取 t 40；对一般带模养护构件，取 t 30；对脱模养护构件，取 t 20；对厚大构件或薄壁构件， t 取值壁以上值再低 5 10。4养护制度的确定蒸汽养护制度一般用简式表达，成为蒸汽养护制度表达式。如预养 3h，恒温 5h（恒温温度 95），降温 2h，则蒸汽养护制度表达式为：3+3+5（ 95） +2【例 15-9 】混凝土构件采用硅酸盐水泥配置，水灰比为 0.5 ，干硬度40S，经预养h 后带模进行蒸养，出坑强度要求达到设计强度的70，已知坑内

5、的降温速度为15 /h ，车间温度20，试拟定蒸汽制度的试验方案。【解】（1）确定升温速度：查表15-1 升温速度 V1 为20 /h ；（ 2）确定恒温温度及恒温时间：查表15-2 ，取恒温温度 T0=80 , 恒温时间为 7h；（ 3）确定升温时间（ T1）：按式（ 15-15 ）得：t0 t180 20T1V1h 3h20（ 4）确定降温时间（T2）：构件与车间的允许最大温度差t取 30，则出坑允许最高温度t 2 t1t20C 30C50 C ，由式（ 15-16 ）得：T2t 0 t 280 50 h 2hV215于是可得到一个蒸养制度方案，即：3 3780 C2 h-WORD格式 -

6、 可编辑为在试验中进行比较，再拟定两个方案。一般是在原方案的基础上只改变恒温时间， 如果恒温温度为 80，应增减恒温时间 2h，如恒温温度为 95，则增减恒温时间 1h。本例所拟定的另外两个蒸养制度方案是：33580C2 h33980C2 h按上述三个方案进行比较试验，选取最佳方案，如果三个方案均还不理想，则可对恒温温度在 5范围内调整，此时用补插法查表 15-2 。如果调整后还不理想， 则应在调整混凝土的配合比后重新试验。蒸汽热模法计算蒸汽热模法系使用特制空腔式钢模板，将蒸汽通入模板的空腔中，将模板加热后，再由模板将热量传给混凝土，以达到加热混凝土的目的。空腔式模板系用L50 5 角钢作骨架

7、，在紧贴混凝土的一面满焊3mm厚钢模板，另一面满焊1.5mm厚钢板 , 在中间的角钢肋上钻 10mm孔连通 , 使在模板内部形成一个不透气的空腔 , 送汽时汽和回水均通过这个空腔 . 在模板外面嵌以厚度为 50mm的聚苯乙烯板作为保温层，并用薄铁皮围护，使用时将模板组合成型。采用蒸汽热模法时，每立方米混凝土的耗气量约为300 400kg。蒸汽热模法计算包括：蒸汽耗用量计算和煤耗用量计算等。1、 蒸汽耗用量计算（ 1） 加热混凝土所需热量Q1cV ThT0（ 15-18 ）式中Q1加热混凝土所需热量（KJ）；混凝土表观密度，取2400kg/m3；c 混凝土比热容，取1.0kJ/kg K；3V混凝

8、土体积（m）；Th混凝土恒温温度（）；T0混凝土浇筑完毕时的温度（）。-WORD格式 - 可编辑（ 2）加热模板和保温层所需热量Q2G1c1 (ThT ） G 2 c2 (ThT ）（ 15-19 ）式中Q2加热模板和保温层所需热量（kJ ）；G 1 、 G2分别为模板、保温层的重量（kg） ;c 1、 c2模板、保温层的比热容（kJ/kg ? K） ;Ta环境温度；其它符号意义相同。（ 3）在周围环境中散失的热量Q3 AKT 1（）（Th）Tp T 3.6 AKT 2T 3.6(15-20)式中 Q3在周围环境中散失的热量（KJ）；A散热面积（2m） ;K维护层的传热系数（2）W/m? K）

9、按上篇式（ 15-20计算；透风系数按上篇表 15-14 取用； T p混凝土平均温度（） ；T 1升温阶段所经历的时间（ h）； T 2恒温阶段所经历的时间（ h）。（ 4）蒸汽充满自由空间的耗热量Q41256Vs（ 15-21 ）式中Q4蒸汽充满自由空间的耗热量（KJ）；33Vs自由空间体积（m）.（ 5）蒸汽用量（Q1 Q2Q3 Q4）G z2500（ 15-22 ）式中G Z蒸汽用量（ kg）; 损失系数，取 1.3 1.5 ；2500蒸汽含热量（kJ/kg ）。2. 煤耗用量计算煤耗用量根据蒸汽用量按下式计算：-WORD格式 - 可编辑（Q1 Q2Q3 Q4）G m2 R1（ 15-

10、23 ）式中Gm耗热量（kg） ; 1管道效率系数，取0.8 ； 2锅炉效率系数，取0.6 ；R煤发热量，取 2500kJ/kg ；其他符号意义同前。【例 15-10 】 商住楼混凝土柱，截面尺寸为 0.6m 0.8m，高 5.5m，采用空腔钢模板通蒸汽加热， 钢模板重 800kg ，聚苯乙烯板重23kg，环境气温Ta=-10 , 混凝土浇注完毕时的温度 T015，升温时间T18h，达到 Th=75，保持恒温 T2 20h, 试求蒸汽需求量和耗热量。【解】加热混凝土所需热量由式（15-18 ）得：Q1 G1c1 (ThT ） G2c2 (ThT ）240010.60.85.5 7515kJ38

11、0160 kJ15-19 ）得：加热模板和保温层所需热量由式（Q2 G1c1 (ThT ） G 2c2 (ThT ）8000.48 7510 kJ231.477510kJ35514 kJ1KW m2K2.23W m2K0.040.050.1140.17TpThT075 1545 C22CA0.60.825.5m 215.4m 2在环境中散失的热量由式（15-20 ）得：Q3 AKT1TpTa3.6AKT 2ThTa3.615.42.2381.3 45103.6kJ15.42.2320 1.3 7510 3.6kJ343942kJ15-21 ）得：蒸汽充满自由空间的耗热量由式（Q41256Vs1

12、2560.77kJ967kJ蒸汽需要量由式（15-22 ）得：-WORD格式 - 可编辑Q1 Q2 Q3Q4G z2500380160355143439429671.5 kg2500456kg耗煤量由式（ 15-23 ）得：Q1Q2Q3Q4Gm12 R380160355143439429671.5kg0.80.6250095kg故知需耗蒸汽456kg 、耗煤 95kg。蒸汽套法计算蒸汽套法是在混凝土模板外再设一层紧密不透气得外套，其间通入蒸汽来加热混凝土，下部蒸汽套在浇筑混凝土前装设，上部蒸汽套随浇随设。 在下部蒸汽套内设通气主管，主管上每隔 2.5 3.0m 设一根直径 19mm喷汽段管，或

13、在汽管上每隔 1.5m 开一直径 3 6mm的喷汽孔。管道保持一定坡度，以便冷凝水的排出。蒸汽通过在混凝土板上留设的50mm2 50mm（间距 1.5m）或 100mm 100mm（10 15m 设一个）送汽孔进入上层汽套， 加热温度一般能保持在 30 40，耗汽量一般为 600 1200kg/m3。加热整体浇筑的结构时，其温度升降速度不得超过表 15-8 中的数据。本法适用于平面结构，如梁、楼板的加热。蒸汽套法计算包括：加热时间计算和所需热量计算两部分。1. 加热时间计算（ 1）混凝土的升温时间t 1TT0t1（ 15-24 ）v式中T混凝土的恒温温度（）：T0混凝土的初温（）；V 混凝土升

14、温速度（ /h ）。（ 2）混凝土的恒温加热时间t 2-WORD格式 - 可编辑t 0t1m1t2m2（ 15-25 ）式中t 0 混凝土在 +20养护条件下达到要求强度的时间，可由表 15-3 查得；m1、m2分别为温度在TT02和 T 的当量系数， 可由上篇表 15-8 查出；其他符号意义同前。蒸汽养护的混凝土强度增加百分率见表15-4 。-WORD格式 - 可编辑表 15-3 自然养护不同温度与龄期的混凝土强度增长百分率（）混凝土硬化时的平均温度/ 水泥品种和硬化龄期等级/d151015202530352192530354045314202532374348525243036445057

15、636632.5 级32404654626873767普通水泥4250586674788286101552637180882868788694100-WORD格式 - 可编辑2 1518243035311172226323832.5 级51217222834394452矿渣水泥、71824323845505563火山灰质水泥1025344452586367751532465767748086922848648392100-WORD格式 - 可编辑表 15-4蒸汽养护的混凝土强度增长百分率（ %）养护普通水泥矿渣水泥火山灰水泥混凝土硬化时的平均温度 / 时间506040 506070405060

16、7040/h8080 9080 907024 3230402835354053728273226324322385220394450636782122532402030405316284560165062757590452040472739486022355067295158708383962434455030465466274056705662779088100395055365060713043607528688394906132526040556575354763804266718797933646586443606880395067824075901009670446068486370

17、834253708550738093100 48-WORD格式 - 可编辑546570516675864455738775829657667253 708090465876908085100 60687457 71829150 6078908287 5263707759758493516280928388 566673806177879152648293608489 6468768163808999556683958590 6869778266819056688495728690100 70798367829158 6985958790 （ 3）混凝土的总加热时间ttt1t2(15-26)2.

18、 所需热量计算（ 1）混凝土及蒸汽套的吸热量Q1（ KJ）-WORD格式 - 可编辑Q12510(TTO )1.256VAc VB TTa（ 15-27 ）式中32510 混凝土比热容和密度的乘积 （ KJ mK）；vA空气层体积（3m）；vB保温层体积（3m）；3c 保温材料比热容和密度的乘积（KJmK）；温度系数，采用一种保温材料为0.5 ，采用二种以上保温材料为 0.7 ；31.256 空气的容积比热（ KJ m K）；Ta室外气温（） ；其他符号意义同前。（ 2）蒸汽套散失的热量Q2（ kJ h）Q2A(T TA )(K1 1K 2 298.42nV A )273 T2式中A冷却面积（

19、m）；K2、 K2上、下层汽套的传热系数（1 、 2 上、下层汽套的透风系数；n每小时换气次数，一般取(15-28)2W m K）1.0 1.5 ；其他的符号意义同前。（ 3）每立方米混凝土总需热量Q（KJ）QQ1Q2t（ 15-29 ）折合蒸汽量W Q 1 I W(15-30)式中I ww 蒸汽含热量（ kJ/kg ）；损失系数，一般取 0.2 0.3 。【例 15-11 】钢筋混凝土现浇楼板厚 120mm,采用混凝土等级 C20, 用 32.5级普通水泥配置，混凝土初温T0 =15，恒温加热温度T=40 , 室外气温 Ta =-20 ，外套构造：下层为草袋二层厚30 mm，水泥袋纸二层，

20、木版一层和空气层 250-WORD格式 - 可编辑mm，上层为锯屑厚150 mm，二层草袋厚30 mm，一层木板厚25mm和空气层 150mm要求加热到混泥土强度达到70%f 28 , 试计算每立方米混泥土需要的总热量。【解】 1 、计算加热时间（1）因 M18.33 ，取 v8 C / h0.121TT0t14015h 3h8(2) 查表 15-3知在 +20养护9d 可达到 70%f28 , 则t0924h216h查上篇表 15-8 ，TT04015C27.5 C 时，当量系数2m1 1.45 ；T=40时，当量系数m=2.3。t 0 t1m1 21631.45t22.392hm2（ 3）

21、总加热时间t t1t23h92h95h2. 计算所需热量（ 1）混凝土及汽套的吸热量因下层汽套已预先加热，因此只计算上层汽套吸热量。每立方米混凝土折算面积A 1 m2 8.33m20.12VA 0.158.333m31.25m3c VB 为：木板 0.654.186650(8.330.025) 368.3草袋 0.364.186280(8.330.03)105.45锯屑 0.604.186250(8.330.03)784.56368.3105.45784.561258.3所以Q1 2510(TT0 ) 1.256VAc VB (TT )2510( 4015) KJ 1.2561.25KJ 0.

22、71258.3( 40 20)KJ115.6 103 KJ（ 2）汽套散失的热量取11.3；21则-WORD格式 - 可编辑K 1 111.30.150.030.0250.040.100.170.170.170.844W/ m2 KK 2 211.10.130.0020.0250.040.070.170.100.171.604W / m2K取 n1， VA (0.150.25)8.33m33.33m3所以Q2 A(T T)(K1 1K 2 296.42nVA8.33(40 20)273 T(0.844 1.60498.4213.33)W 1746.8W27340（ 3）每立方米混凝土总需热量Q

23、Q1Q2 t3115.610 J1746.8953.6J713000J3713 10 KJ取 I W2675KJ / Kg折合蒸汽量：WQ(1)I W713 103 (1 0.3)kg 346.5kg2675构件内部通汽法计算内部通汽法是在混凝土内部留设孔道或埋管，徐徐通入蒸汽来加热混凝土。 预留孔径一般为 25 50mm。加热混凝土的温度一般控制在 30 45，升温速度保持在 5 8 /h 。所用蒸汽一般采用温度不超过 60的湿饱和蒸汽， 如采用高温高压蒸汽时，应设减压装置。根据试验，在温度 30 45 养护 24h 可达设计强度的 40。耗汽量为 200 300kg/m3。内部通气法计算包

24、括预留孔数量的计算和耗气量计算。1. 预留孔壁面积及留孔数量计算结构内部通气在混凝土构件中需留孔的数量，可从留孔-WORD格式 - 可编辑内蒸汽冷凝经孔壁散发出的热量，等于由混凝土经过围壁（模板、围护层）向空气中散发出的热量，按下式计算：ArAp K pTTaK rTkT（ 15-31 ）式中 A r 预留孔道（埋管）围壁面积（2m/m）；2Ap混凝土围壁面积（ m/m） ;透风系数，按上篇表1514 取用；T混凝土恒温加热温度（C ）；Ta大气温度（C ）；W m2Kr， 取K孔道壁混凝土的传热系数23W m2K ；）；T 蒸汽温度（CkKp混凝土围护层 （模板及保温层） 的总传热系数，按下

25、式计算：K p10.04（ 15-32 ）d1dn1nd1dn 围护各层的厚度（m）；1 n 围护各层的热导率 W m K 。根据孔壁面积并设定孔道直径后， 构件内需要留孔数量，按下式计算：n Ar dL（ 15-33 ）式中n 每个构件内留孔数（个） ；d孔道直径（ m）；L孔道长度（ m）。根据实践经验，合理的留孔数量，其留孔道的总截面率以不大于 2.5 为宜。2. 耗蒸汽量计算（ 1）内部通蒸汽总加热时间计算混凝土的升温时间 t1 (h)-WORD格式 - 可编辑（ 15-34 ）混凝土的恒温时间TT0t1vt2 (h)t0t1 m1t2m2（ 15-35 ）混凝土总加热时间t(h) 为

26、：tt1t2（ 15-36 ）式中 T 混凝土恒温加热温度（ K）；T0混凝土初温（ K）；v 混凝土升温速度（ K/h ）；t 0混凝土在 20 C 养护条件下达到要求强度的时间，可由上篇图 15-3 查得。（ 2）内部通蒸汽总需要量计算混凝土升温期间需要的热量 Q1 kJTT0Ta t1Q1 c V T T0 3.6Ap K p2（ 15-37 ）混凝土恒温期间需要的热量Q2 kJ ：Q23.6 Ap K p TTa t2（ 15-38 ）混凝土养护蒸汽总需要量W kg ;W Q 1 I w（ 15-40 ）式中c混凝土比热容和密度的乘积，取1.05 2400KJ kg K kJ m3；3

27、V混凝土体积（ m）；3.6 换算系数， 1W3.6kJ kg ；I 蒸汽含热量，取2675kJ kg；w损失系数，取0.2 0.3 。-WORD格式 - 可编辑【例 15-12 】混凝土柱高5m，截面为 400mm600mm，采用内部通汽法养护， 已知预留孔芯管外径为50mm，蒸汽温度为 70 C ，恒温加热温度拟取45 C ，室外气温为 -10 C ，模板采用 25mm厚木模板，木材导热率0.17W m K ，混凝土浇筑初温为10 C ，升温速度5 C /h ，试求合适的留孔数和等温加热温度以及蒸汽需要量。【解】（1）留孔数量计算Ap0.40.621m22m2K p1 0.025 W m2

28、K 5.34W m2K0.0430.17蒸汽直接由预留孔混凝土壁传导热量，故K r1 W m2 K23.3W m2 K 。0.043Ap K pTTa所以2 5.34 451022ArK r TkT23.3 70m1.02m45预留孔数量：Ar1.026.5取 6个孔。n3.140.05 1dL预留孔数量占构件截面面积百分率6 19.634060100%4.9%2.5% 留孔数不合适，故调整恒温温度，取 T 30 C ，则 Ar2 5.34 3010 m20.46m2 。23.3 7030预留孔数量占构件截面面积百分比3 19.634060100%2.4%2.5%故合适留孔数量为3 孔，等温加

29、热温度为30 C 。（ 2）加热时间计算升温时间：TT030 10h 4ht1v5恒温时间查上篇图15-3 ，在 +20C 养护 5d 可达 50强度 ， 则 t0 5 24h120h，由上篇表 15-8查 得 ：-WORD格式 - 可编辑T T030 10C20 C 时，当量系数m11.0 ； T30C 时，22当量系数 m2 1.61 。t 0tm11204172ht2m21.61h（3）加热所需热量计算已知Ap0.4 0.625m210m2V0.400.65m31.2m3K p5.3W m2K升温期间热量：Q1c V T T0TT0Tat13.6Ap K p21.0524001.2(3010)kJ 3.6105.330 10 104kJ276103kJ恒温期间热量：Q23.6Ap K p T Ta t 23.6105.34 301072kJ549103 kJ3混凝土需要热量q：每 1mqQ625103kJ m3521103 kJ m3V1.2取 I w2675kJkg ，3则折合蒸汽量：Wq 1521 10310.3 kg m3253kg m3I w2675故蒸汽量为253kg m3 。专业资料可修改可编辑范文范例可行性研究报告指导范文-