砼冬季施工拌合水加热热工计算

砼冬季施工拌合水加热热工计算

冬季已经来临，冬季施工时由于其寒冷的的气候条件将会直接影响工程质量和进度。为保证冬期施工的顺利进行，减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度，办法是：控制塌落度。各项材料的温度，应满足混凝土拌合物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时，应采用一座5立方水箱的地炉对拌合水进行加热，加热温度控制在80度以内。

为了便于控制混凝土质量，必须对配合比进行了冬季施工热工计算。

现场对砂、石进行含水量的测试，获得平均值：Ps=3.5%，Pf=2.0%，Pg=0.7%，

C30砼配合比如下：

水泥：砂：碎石：粉煤灰：水：外加剂＝359：660：1146：63：177：3.804

下面根据施工配合比进行热工计算：

按《公路桥涵施工技术规范》要求，取混凝土入模温度T2=5℃，并考虑安微省当地较冷月份白天环境温度平均在0℃，如果浇筑混凝土的天气情况较差，按最不利条件：气温为零下5℃。

通过公式：T2=T1－（a*T＋0.032N）（T1－Ta）

N—混凝土转运次数；T—混凝土运输时间；a—温度损失系数；Ta—运输时环境温度

取N=1 a=0.25 T=1/3 h Ta=－5℃

可得混凝土的出机温度T1=6.3℃

通过公式：T1=T0－0.16（T0－Tb）

因为只在白天进行施工，并用热水对拌合机进行预热，取搅拌机温度Tb=0℃

可得混凝土拌和物的温度T0=7.5℃

通过公式：

T0=[0.9(WcTc＋WsTs＋WfTf＋WgTg)＋4.2Tw(Ww-PsWs-PfWf-PgWg)

＋c1(PsWsTs＋PfWfTf＋PgWgTg)－c2(PsWs＋PfWf＋PgWg)]÷[4.2Ww＋0.9(Wc＋Ws＋Wf＋Wg)]

将数据代入上面公式得：

T0=[0.9*(359*(-5)+660*(-5)+63*(-5)+1146*(-5))+4.2*69*(177-660*3.5%-63*2%-1146*0.7%)+2.1*(6 60*3.5%*(-5)+63*2%*(-5)+1146*0.7%*(-5))-335*(660*3.5%+63*2%+1146*0.7%)]/[4.2*177+0.9*(359+66 0+63+1146) ]=7.5℃

Ww、Wc、Ws、Wf、Wg——水、水泥、砂、粉煤灰、石的用量（㎏）

Tw、Tc、Ts、Tf、Tg ———水、水泥、砂、粉煤灰、石的温度（℃）

Ps、Pf、Pg———砂、粉煤灰、石的含水率（%）

c1、c2———水的比热容（KJ/㎏·K）及溶解热（KJ/㎏）

按砂、粉煤灰、石、水泥都在同一最低温度考虑，取Tc=Ts=Tf =Tg=－5℃

根据《公路桥涵施工技术规范》要求：当骨料温度≤0℃时，公式中的c1=2.1 c2=335

可得混凝土搅拌时所需要的水温Tw=69℃

如果浇筑混凝土的天气情况较好，按最不利条件：气温为零上1℃

取Tc=Ts= Tf＝Tg=1℃Ta=1℃Tb=2℃

根据《公路桥涵施工技术规范》要求：当骨料温度＞0℃时，公式中的c1=4.2 c2=0 通过计算，可得混凝土搅拌时所需要的水温Tw=24.5℃

由上面计算结果可知，混凝土搅拌时所需水温均满足《公路桥涵施工技术规范》要求拌和水温度≤80℃的条件；当气温在零上时，水温≥24.5℃就能够满足冬季施工混凝土的要求；当气温在零下时，水温≥69℃才能够满足冬季施工混凝土的要求。经过计算得到结果表明，通过对水箱采取保温围护措施和使用地炉对水进行加热，能够满足《公路桥涵施工技术规范》对冬季混凝土施工入模温度的要求。