水化热公式
关于混凝土的发热温升的几个问题
关于混凝土的发热温升的几个问题
对于普通预拌混凝土因水化热导致的结构的最终绝热温升T MAX 的一般公式如后所见：
T MAX =ρ
⨯⨯C Q W 其中W=混凝土中水泥的单位体积用量Kg/m 3
Q=水泥水化热热量KJ/Kg ，而P.O 42.5的水泥一般取值为460左右。
C=混凝土的比热常数，一般均为0.97
ρ=混凝土的容重，即单位体积的密度。
而混凝土的内部实际最高温度T 内MAX 也可由经验公司推知：
T 内MAX =T J +T MAX ξ⨯
其中：TJ=为混凝土浇捣时的温度，一般比室温要高1-3℃。
ξ=为常数项0.68
注： 一般情况下混凝土实际温度的峰值出现在混凝土浇捣的48-72小时之间。
峰值的出现同时还受材料、气温、气压、日照等诸多日常因素制约而有所变化。
因此，做好浇捣后的混凝土观察、保养工作非常重要。
水化热实验报告
一、实验目的1. 了解水化热的概念和测定方法。
2. 通过实验，掌握测定水化热的基本原理和操作步骤。
3. 培养学生的实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理水化热是指在等压条件下，1 mol水与固体物质发生水合反应时，系统所吸收或释放的热量。
本实验采用量热法测定水化热，即通过测量反应过程中溶液温度的变化来计算水化热。
三、实验器材1. 量热器（500 mL）2. 温度计（0.1℃）3. 烧杯（100 mL）4. 电子天平（精确到0.0001 g）5. 玻璃棒6. 水化钙（Ca(OH)2）7. 蒸馏水8. 玻璃瓶（密封）四、实验步骤1. 准备工作：将量热器清洗干净，并用蒸馏水冲洗，确保无杂质。
将温度计插入量热器中，调整至室温。
2. 配制溶液：准确称取0.5 g水化钙（Ca(OH)2），置于100 mL烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解。
3. 测量初始温度：待溶液温度稳定后，记录量热器中溶液的初始温度。
4. 进行水化反应：将烧杯中的溶液倒入量热器中，立即密封。
观察温度计，记录水化反应过程中溶液的最高温度。
5. 测量反应后温度：待溶液温度稳定后，记录量热器中溶液的反应后温度。
6. 数据处理：计算水化热ΔH，公式如下：ΔH = (m × c × ΔT) / n其中，m为水化钙的质量（g），c为水的比热容（4.18 J/g·℃），ΔT为反应过程中溶液温度的变化（℃），n为水化钙的物质的量（mol）。
五、实验结果与分析1. 实验数据：水化钙质量：0.5 g初始温度：20.0℃反应后温度：22.5℃水的比热容：4.18 J/g·℃水化钙的物质的量：0.005 mol计算水化热：ΔH = (0.5 × 4.18 × (22.5 - 20.0)) / 0.005= 84.2 J/mol2. 分析与讨论：通过实验，测得水化钙与水反应的水化热为84.2 J/mol。
水化热计算式
混凝土的温控计算混凝土最高水化热温度及3d 、7d 的水化热绝热温度 混凝土：C=400Kg/m3；水化热Q=250J/ Kg ，混凝土比热c=0.96J/ Kg ℃，混凝土密度ρ=2400 Kg/m3混凝土最高水化热绝热升温：Tmax=CQ/ c ρ=(400⨯250)/（0.96⨯2400）=43.40℃ 3d 的绝热温升T （3）=43.40⨯（1-e -0.3*3）=43.40⨯（1-2.718-0.3*3）=20.99℃∆T （3）=20.966-0=20.966℃7d 的绝热温升T （7）=43.40⨯（1-e -0.3*7）=31.05℃∆T （7）=31.049-20.966=7.083℃混凝土各龄期收缩变形值计算⨯⨯⨯-=-2101.00)()1(M M ety t y εε····10M ⨯式中：yε为标准状态下的最终收缩变形值；1M 为水泥品种修正系数；2M 为水泥细度修正系数；3M为骨料修正系数；4M 为水灰比修正系数；5M为水泥浆量修正系数；6M为龄期修正系数；7M为环境温度修正系数；8M为水力半径的倒数(cm -1),为构件截面周长(L)与截面面积(A)之比:r=L/A ；9M为操作方法有关的修正系数；10M 为与配筋率Ea 、Aa 、Eb 、Ab 有关的修正系数,其中Ea 、Eb 分别为钢筋和混凝土的弹性模量(MPa),Aa 、Ab 分别为钢筋和混凝土的截面积(mm 2)。
查表得：1M =1.10，2M =1. 0，3M=1. 0，4M =1.21，5M=1.20，6M=1.09（3d ），6M=1.0（7d ），6M=0.93（15d ），7M=0.7，8M=1.4，9M=1.0，10M =0.895，则有：1M ⨯2M ⨯3M ⨯4M ⨯5M ⨯7M ⨯8M ⨯9M ⨯10M =1.10⨯1.0⨯1.0⨯1.21⨯1.20⨯0.7⨯1.4⨯1.0⨯0.895=1.401 a. 3d 的收缩变形值603.00)3(401.1)1(M ey y ⨯⨯-=-εε=3.24⨯10-4⨯09.1401.1)1(03.0⨯⨯--e=0.146⨯10-4b. 7d 的收缩变形值607.00)7(401.1)1(M ey y ⨯⨯-=-εε=3.24⨯10-4⨯0.1401.1)1(07.0⨯⨯--e=0.307⨯10-4c. 15d 的收缩变形值607.00)7(401.1)1(M ey y ⨯⨯-=-εε=3.24⨯10-4⨯0.1401.1)1(15.0⨯⨯--e =0.632⨯10-4混凝土各龄期收缩变形换算成当量温差 a. 3d 龄期46.1100.1/)10146.0(/)3(54)3(=⨯⨯==--αεy y T ℃b. 7d 龄期07.3100.1/)10307.0(/)7(54)7(=⨯⨯==--αεy y T ℃混凝土各龄期内外温差计算假设入模温度：T 0=25℃，施工时环境温度：T h =20℃ a. 3d 龄期T∆= T 0+2/3T (t)+T y(t)-T h =25+2/3⨯20.99+1.46-20=20.45℃b. 7d 龄期T∆= T 0+2/3T (t)+T y(t)-T h =25+2/3⨯31.05+3.07-20=28.77℃由以上计算可知，承台混凝土内外温差略大于我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中关于大体积混凝土温度内外温差为25℃的规定。
混凝土水化热计算公式
混凝土水化热计算公式混凝土水化热是指水泥在与水反应时释放的热量，是影响混凝土温度发展的重要因素之一、准确计算混凝土水化热可以帮助工程师了解混凝土的温度变化规律，从而做好温控措施，确保混凝土的质量和性能。
下面介绍一种常用的混凝土水化热计算公式。
Q=k*W*T其中，Q表示混凝土水化热（单位：焦耳），k表示水化热释放系数（单位：焦耳/克），W表示混凝土中水化反应所消耗的水的总重量（单位：克），T表示混凝土中水化反应的总时间（单位：秒）。
这是一种简化的计算公式，通过乘法关系将混凝土水化热与水化反应所消耗的水量和时间相关联。
公式中的水化热释放系数k是一个常数，是根据混凝土的配合比和水胶比等参数经验确定的。
混凝土中水化反应所消耗的水的总重量W是指混凝土中用于水化反应的水的总质量。
这包括混凝土配合比中的用水量以及骨料和水化反应产生的水。
对于不同的混凝土配合比和成分，W的计算方式也有所不同。
混凝土中水化反应的总时间T是指从混凝土开始搅拌到水化反应结束的总时间，通常以秒为单位。
混凝土水化热计算公式的具体应用需要根据具体的工程情况和实验数据进行调整和修正。
同时，由于混凝土的水化热释放还受到外界环境温度、混凝土体积和形状等因素的影响，所以上述计算公式只是一种近似估算方法，实际应用中还需要结合实测数据进行修正和验证。
在实际工程中，混凝土水化热的计算和控制对于保证混凝土的质量和性能至关重要。
过高的水化热可能导致混凝土内部裂缝和变形，从而影响结构的稳定性和使用寿命。
因此，在设计混凝土配合比和施工过程中，合理计算和控制混凝土水化热，采取适当的温度控制措施，是确保混凝土结构工程质量和安全的重要手段。
大体积混凝土浇筑水化热计算
大體積混凝土澆築水化熱計算浇筑混凝土时，水泥在水化过程中产生大量热量会使混凝土的温度升高。
虽然随时间的推移混凝土的温度会慢慢冷却，但结构各个位置的温度下降速度不均匀，结构不同位置将发生相对温差，此温差会使混凝土发生温度应力。
由於混凝土的貫穿性或深層裂縫，主要是由溫差和收縮引起過大的溫度—收縮應力所造成的，為此對混凝土溫度應力和收縮應力的安全性進行驗算，以確保轉換層混凝土板無危害性裂縫產生，保證混凝土的耐久性可滿足工程品質要求。
一、計算參數說明水泥水化熱引起的絕熱溫升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關，並隨混凝土的齡期增長按指數關係增長，混凝土內部的最高溫度多數發生在澆築後的3-5天，根據澳門歷年氣象記錄及澆築要求選取計算模型為：坍落度130mm 、混凝土入模溫度32℃、大氣平均溫度34℃。
運用MIDAS/FEA 軟件對該承臺混凝土澆築過程中，混凝土水化熱進行模擬分析。
承臺尺寸參數：所澆築的承臺爲楔形，三維圖以及平面圖、剖面圖如下圖所示，共計混凝土用量618.5m 34PC1'8''8''7''7'2550015850承臺平面圖35004702000470076004700650012850220023008150410025003500370047007450470082001150485098504100255007'- 7'剖面8'- 8'剖面25002200175017502500220017501750B45混凝土的抗壓強度參數混凝土熱源函數二、計算結果分析FEA程序的水化热分析水化热分析主要分为热传导分析和热应力分析。
热传导分析主要计算水泥的水化过程中发热、传导、对流等引起的随时间变化的节点温度。
将得到的节点温度作为荷载加载后，计算随时间变化的应力称为热应力分析。
混凝土三維剖斷面的水化熱溫度圖，下圖展示的是時間爲10h、20h、30h、40h、60h、80h、100h、120h、140h、160h階段的斷面水化熱溫度圖。
水化热计算
××LNG承台混凝土热工计算(承台数据参考自粤东LNG)承台混凝土配合比表1原材料配料方式水水泥P·O42.5R细骨料粗骨料外加剂I外加剂II掺合料粉煤灰掺合料矿粉材料用量(kg/m3)150 245 713 1027 4.85 / 95 145配料比（质量比）0.61 1.00 2.91 4.19 2.0% / 0.39 0.591．最大绝热温升T t＝W·Q/c·ρ（1－e-mt）式中T t——混凝土最大绝热温升（℃）；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）；c——混凝土比热，一般为0.92～1.0［kJ/（kg·K）］；ρ——混凝土密度，2400～2500（kg/m3）；e——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变。
查下表。
系数m 表2浇筑温度（℃） 5 10 15 20 25 30 m（l/d）0.295 0.318 0.340 0.362 0.384 0.406其中，胶凝材料水化热总量Q在无试验数据时，可考虑根据下述公式进行计算：Q = k·Q0Q——胶凝材料水化热总量（kJ/kg）；Q0——水泥水化热总量（kJ/kg），取375 kJ/kg；k——不同产量掺合料水化热调整系数，见下表。
不同掺量掺合料水化热调整系数表3掺量* 0 10% 20% 30% 40% 粉煤灰（k1） 1 0.96 0.95 0.93 0.82 矿渣粉（k2） 1 1 0.93 0.92 0.84*表中掺量为掺合料占总胶凝材料用量的百分比。
当现场采用粉煤灰与矿粉双掺时，k值按照下式计算：k = k1 + k2– 1k1——粉煤灰掺量对应系数；k2——矿粉掺量对应系数。
最大绝热温升计算结果如下表t(d) 3 7 9 14 18 21 28 T t(℃) 48.4 64.7 66.9 68.4 68.6 68.7 68.72．混凝土中心计算温度T1（t）＝T j＋T t·ξ（t）式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；T j——混凝土浇筑温度（℃），取35℃；ξ（t）——t龄期降温系数、查下表。
混凝土水化热计算
℃
H=h+2h’= 2.62
h’=k*λ/β＝ 0.31
△T= Tmax-Tq= 28.3
℃
Tbmax--混凝土表面最高温度（℃）
Tq--大气的平均温度 18
H－一混凝土的计算厚度 2.62
h’--混凝土的虚厚度 0.31
h--混凝土的实际厚度 2
ΔT－－混凝土中心温度与外界气温之差的最大值 28.3
λ--混凝土的导热系数，此处可取 2.33
K--计算折减系数，根据试验资料可取 0.666
β--混凝土模板及保温层的传热系数（W/m*m•K），取 5
混凝土内表温度差：△Tc= Tmax-Tbmax= 20.0
<25℃
混凝土表面温度和大气的
温差：
△Td= Tbmax-Tq= 8.3
<25℃
所以，混凝土表面可以满足防裂要求
Th =mc*Q/(c*p)+mf/50 = 不同龄期混凝土的绝热温 升可按下式计算：
39.1
Tt=Th(1-e-mt) 式中：Tt：t龄期时混凝 土的绝热温升（℃）
Tn：混凝土最终绝热温升 （℃）
M:随水泥品种及浇筑温度而异，取m＝ 0.318
T：龄期
mf：掺和料用量，mf= 167
Q：单位水泥水化热，Q=
Tmax:混凝土内部最高温 度（℃）
Tj：混凝土浇筑温度，根 据天气条件下底板混凝土 施工实测平均结果，假定 为15℃
Tt：t龄期时的绝热温升
δ：降温系数，取0.36 按照混凝土最终绝热温升 39.0℃代入 Tmax=15+39*0.36=29.0 ℃
混凝土拌和温度计算表
材料名称
重量m(Kg)
比热c(KJ/Kg.℃)
混泥土水化热时间计算公式
混泥土水化热时间计算公式引言。
混凝土是建筑工程中常用的材料，它的水化过程会产生热量。
水化热对混凝土的性能和使用寿命有重要影响。
因此，了解混凝土水化热时间的计算公式对工程设计和施工具有重要意义。
本文将介绍混凝土水化热时间的计算公式，并对其应用进行探讨。
混凝土水化热时间的计算公式。
混凝土水化热时间的计算公式可以用来预测混凝土在水化过程中产生的热量。
一般来说，混凝土水化热时间的计算公式可以表示为：Q(t) = αβ (T_0 T_a) (1 e^(-γt))。
其中，Q(t)表示时间t时刻混凝土的水化热量，α是混凝土的水化热系数，β是混凝土的水化热增长系数，T_0是混凝土的最高水化温度，T_a是环境温度，γ是混凝土的水化热时间常数。
上述公式可以用来计算混凝土水化热时间的变化规律。
通过调整公式中的参数，可以预测混凝土在不同环境条件下的水化热时间，为工程设计和施工提供参考。
混凝土水化热时间计算公式的应用。
混凝土水化热时间计算公式的应用可以帮助工程设计和施工人员更好地了解混凝土水化热的特性，从而更好地进行工程设计和施工。
具体来说，混凝土水化热时间计算公式的应用可以从以下几个方面展开：1. 工程设计中的应用。
在工程设计中，混凝土水化热时间计算公式可以用来预测混凝土在水化过程中产生的热量。
通过对混凝土水化热时间的预测，工程设计人员可以更好地选择混凝土的配合比和施工工艺，从而提高混凝土的使用性能和使用寿命。
2. 施工过程中的应用。
在混凝土施工过程中，混凝土水化热时间计算公式可以用来指导混凝土的浇筑和养护。
通过对混凝土水化热时间的预测，施工人员可以更好地控制混凝土的水化热过程，避免混凝土在水化过程中出现裂缝和变形。
3. 混凝土材料的选择。
在混凝土材料的选择过程中，混凝土水化热时间计算公式可以用来评估不同混凝土材料的水化热特性。
通过对不同混凝土材料的水化热时间进行比较，可以帮助工程设计和施工人员更好地选择合适的混凝土材料，从而提高工程质量和使用性能。
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以厚度为1m的工程底板为例。
已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后3-5天。
所以取三天降温系数0.36计算Tmax。
混凝土的最终绝热温升计算：
Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50 (1)
不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算：
Tt=Tn(1-e-mt) (2)
式中：Tt：t龄期时混凝土的绝热温升（℃）；
Tn：混凝土最终绝热温升（℃）；
M:随水泥品种及浇筑温度而异，取m＝0.318；
T：龄期；
mf：掺和料用量；
Q：单位水泥水化热，Q=375kj/kg；
mc：单位水泥用量；
c：混凝土的比热，c=0.97kj/(kg*k);
p:混凝土的密度，p=2400kg/m3;
代入（1）得混凝土最终绝热温升：
Tn=57.5℃；
代入（2）得:
T3=57.5*0.615=35.4℃；
T4=57.5*0.72=41.4℃；
T5=57.5*0.796=45.77℃；
T7=57.5*0.892=51.3℃；
底板按1m厚度计算：
Tmax=Tj+Tt*δ
Tmax:混凝土内部最高温度（℃）；
Tj：混凝土浇筑温度，根据天气条件下底板混凝土施工实测平均结果，假定为10℃；
Tt：t龄期时的绝热温升；
δ：降温系数，取0.36；
按照混凝土最终绝热温升57.5℃代入：
Tmax=10+57.5*0.36=30.7℃
4、实测混凝土表面温度Tb
混凝土的内部最高温度为30.7℃，根据现场实测表面温度Tb，计算内外温差，当温差超过25℃时，需进行表面覆盖保温材料，以提高混凝土的表面温度，降低内外温差。
5、混凝土表面保温层厚度计算
δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)
其中：δi：保温材料所需厚度（m）；
h:结构厚度（m）；
λi：保温材料的导热系数，设用草袋保温，λi为0.14；
λ：混凝土的导热系数，取2.3；
Tq：混凝土3-7天的空气平均温度；
Tb：混凝土表面温度；
K：传热系数的修正值，即透风系数。
对易于透风的保温材料取2.6；对不易透风的保温材料取1.3或1.5；混凝土表面用一层不透风的材料，上面再用容易透风的保温材料取2.0或2.3；
根据本项工程实际待测表面温度即可知道保温层厚度。