混凝土热工计算步骤及公式

冬季混凝土施工热工计算

步骤1：

出机温度T1应由预拌混凝土公司计算并保证，现场技术组提出混凝土到现场的出罐温度要求。

计算入模温度T2：

（1）现场拌制混凝土采用装卸式运输工具时

T2=T1-△T y

（2）现场拌制混凝土采用泵送施工时：

T2=T1-△T b

（3）采用商品混凝土泵送施工时：

T 2=T 1-△T y -△T b

其中，△T y 、△T b 分别为采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低和采用泵管输送混凝土时的温度降低，可按下列公式计算：

△T y=（αt 1+0.032n ）×(T 1- T a)

式中：

T 2——混凝土拌合物运输与输送到浇筑地点时温度（℃）

△T y ——采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低（℃） △T b ——采用泵管输送混凝土时的温度降低（℃）

△T 1——泵管内混凝土的温度与环境气温差（℃），当现场拌制混凝土采用泵送工艺输送时：△T 1= T 1- T a ；当商品混凝土采用泵送工艺输送时：△T 1= T 1- T y - T a

T a ——室外环境气温（℃）

t 1——混凝土拌合物运输的时间（h ）

t 2——混凝土在泵管内输送时间（h ）

n ——混凝土拌合物运转次数

C c ——混凝土的比热容[kj/(kg ·K)]

ρc ——混凝土的质量密度（kg/m 3） 一般取值2400

λb ——泵管外保温材料导热系数[W/（m ·k ）]

d b ——泵管外保温层厚度（m ）

D L ——混凝土泵管内径（m ）

D w ——混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m ）

ω——透风系数，可按规程表A.2.2-2取值

α——温度损失系数（h -1）；采用混凝土搅拌车时：α=0.25；采用开敞式大型自卸汽车时：α=0.20；采用开敞式小型自卸汽车时：α=0.30；采用封闭式自卸汽车时：α=0.1；采用手推车或吊斗时：α=0.50

步骤2：考虑模板和钢筋的吸热影响，计算成型温度T3 T3=s

s f f c c s s s f f f c c m C m C m C T m C T m C T m C ++++2 C c ——混凝土比热容（kj/kg ·K ）普通混凝土取值0.96

C f ——模板比热容（kj/kg ·K ）木模2.51，钢模0.48

C s ——钢筋比热容（kj/kg ·K ）0.48

m c ——每m 3混凝土重量（kg ）2500

m f ——每m 3混凝土相接触的模板重量（kg ）

m s ——每m 3混凝土相接触的钢筋重量（kg ）

T f ——模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）

T s ——钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃）

步骤3：计算T=0℃时的t 3

T 4——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的温度（℃）

T m,a ——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温（℃）

t 3——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h ）

V ce ——水泥水化速度系数（h -1）

ηθϕ——综合系数

c

c ce C V M K ρωθ••••= M k C V m Q V c c ce ce ce ce ••-••••=ωρϕ ϕη+-=a m T T ,3 ρc ——混凝土的质量密度（kg/m 3） 一般取值2400

Q ce ——水泥水化累积最终放热量（kj/kg ）

ω——透风系数

M ——结构表面系数（m -1） M=A/V=表面积/体积

k ——结构围护层的总传热系数（kj/m2·h ·K ）

d i ——第i 层围护层厚度（m ）

λi ——第i 层围护层的导热系数[W/（m ·k ）]

此时的已知条件：T m,a 、V ce 、ρc 、Q ce 、ω、M 、k

设T=0℃，计算出t 3

步骤4：计算出T=0℃时的平均养护温度

a m t V t V ce m T t V T ce ce ,3331+⎪⎭

⎫ ⎝⎛-+-=••-•-ϕθηθηϕθ 由步骤3中计算出的t 3，带入求出T m 。

步骤5：计算T=0℃时成熟度D

D=（T m +15）·t

t ——温度为T m 的持续时间（h ）

步骤6：推算混凝土强度

推算混凝土强度前，项目部要要求混凝土公司提供至少两个标准养护龄期的混凝土强度。由公式D b a f -= 求出系数a,b 。然后将步骤5中计算出的D 带入求出f

步骤7：将混凝土强度f 乘以综合蓄热法调整系数0.8，即为混凝土实际强度，与抗冻临界强度比较，调整各项预设的参数。