大体积混凝土水化热计算公式
大体积混凝土施工中混凝土温度计算

大体积混凝土施工中混凝土温度计算在大体积混凝土施工中,混凝土温度的计算是至关重要的环节。
准确计算混凝土在施工过程中的温度变化,对于预防混凝土裂缝的产生、保证混凝土结构的质量和耐久性具有重要意义。
首先,我们要了解大体积混凝土的特点。
大体积混凝土结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂,施工技术要求高。
由于水泥水化热的大量积聚,使得混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,从而形成较大的内外温差。
这种温差会在混凝土内部产生温度应力,如果温度应力超过混凝土的抗拉强度,就会导致混凝土开裂。
那么,如何计算大体积混凝土施工中的温度呢?这需要考虑多个因素。
水泥水化热是产生混凝土内部温度升高的主要原因。
不同品种、不同强度等级的水泥,其水化热是不同的。
一般来说,水泥用量越多,水化热越大。
我们可以通过查阅相关的水泥资料或者实验数据,获取水泥的水化热数值。
混凝土的浇筑温度也是一个重要的影响因素。
浇筑温度取决于混凝土出机温度、运输过程中的温度损失以及浇筑时的环境温度。
混凝土出机温度可以通过公式计算得出:$T_0 = T_s +(T_g T_s)(\theta_1 +\theta_2 +\cdots +\theta_n)$其中,$T_0$ 为混凝土出机温度,$T_s$ 为原材料的平均温度,$T_g$ 为搅拌机棚内温度,$\theta_1$、$\theta_2$ 、$\cdots$ 、$\theta_n$ 为各种原材料的温度修正系数。
在运输过程中,混凝土的温度会受到外界环境的影响而有所降低。
温度损失可以通过以下公式计算:$\Delta T_1 =(025t + 0032n)(T_0 T_a)$其中,$\Delta T_1$ 为运输过程中的温度损失,$t$ 为运输时间(单位:小时),$n$ 为混凝土转运次数,$T_a$ 为运输时的环境温度。
混凝土的绝热温升也是计算温度的关键参数。
绝热温升可以用以下公式计算:$T_{max} = WQ /(c\rho) (1 e^{mt})$其中,$T_{max}$为绝热温升,$W$ 为每立方米混凝土中水泥的用量(单位:千克),$Q$ 为水泥的水化热(单位:焦耳/千克),$c$ 为混凝土的比热容(单位:焦耳/(千克·摄氏度)),$\rho$ 为混凝土的质量密度(单位:千克/立方米),$m$ 为与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,$t$ 为混凝土的龄期(单位:天)。
大体积混凝土温度应力与收缩应力计算

大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算B.1 混凝土绝热温升B.1.1 水泥水化热可按下式计算:式中:Q3——在龄期3d时的累积水化热(kJ/kg);Q7——在龄期7d时的累积水化热(kJ/kg);Q0——水泥水化热总量(kJ/kg)。
B.1.2 胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后,根据实际配合比通过试验得出。
当无试验数据时,可按下式计算:式中:Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);k——不同掺量掺合料水化热调整系数。
B.1.3 当采用粉煤灰与矿渣粉双掺时,不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算:式中:k1——粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3;k2——矿渣粉掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3。
表B.1.3 不同掺量掺合料水化热调整系数注:表中掺量为掺合料占总胶凝材料用量的百分比。
B.1.4 混凝土绝热温升值可按现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T 5150中的相关规定通过试验得出。
当无试验数据时,混凝土绝热温升值可按下式计算:式中:T(t)——混凝土龄期为t时的绝热温升(℃);W——每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3);C——混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)];ρ——混凝土的质量密度,可取2400~2500(kg/m3);t——混凝土龄期(d);m——与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。
B.1.5 单方胶凝材料对应的系数m值可按下列公式计算:式中:m0——等效硅酸盐水泥对应的系数;W——等效硅酸盐水泥用量(kg);A、B——与混凝土施工入模温度相关的系数,按表B.1.5-1取内插值;当入模温度低于10℃或高于30℃时,按10℃或30℃选取;W C——单方其他硅酸盐水泥用量(kg);λ——修正系数。
表B.1.5-1 不同入模温度对m的影响值当使用不同品种水泥时,可按表B.1.5-2的系数换算成等效硅酸盐水泥的用量。
605水池混凝土计算书

大体积混凝土计算说明根据精确度要求,在混凝土内部最高温升值计算中只考虑单位胶凝材料用量和混凝土入模温度两个主要因素,而忽略其他次要因素。
根据所掌握的混凝土配合比,计算的大体积混凝土水化热所产生内部最高温升值、各龄期的温升、非标准状态下混凝土任意龄期(d)的收缩变形值、各龄期混凝土的收缩当量温差、各龄期的混凝土的弹性模量,继而算出各龄期混凝土的温度应力值,将其与相同龄期的混凝土的抗拉强度相比,如果ft/б﹙t﹚≥1.15,则混凝土不会出现裂缝,如不符合,则应采取相应的保温及保湿措施,以确保大体积混凝土的质量安全。
混凝土浇筑后,根据实测温度值和绘制的温度升降曲线,分别计算各降温阶段产生的混凝土温度收缩拉应力,其累计总拉应力值应不超过同龄期混凝土的抗拉强度,则表示所采取的各技术措施能有效地控制预防裂缝的出现,不致于引起基础出现贯穿裂缝,如超过该阶段的混凝土抗拉强度,则应采取加强保温保湿,使混凝土缓慢降温和收缩,提高该龄期混凝土的抗拉强度、弹性模量和发挥徐变特性等,以控制裂缝的出现。
(1)水泥的水化热计算公式:以上式中:7天的水化热取270KJ/kg,3天的水化热取240KJ/kg,由此可以得出结论Q0=4/(7/Q7-3/Q3)=4/(7/270-3/240)=297.93KJ/kg(2)胶泥材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过试验得出,当天无试验数据时,可考虑根据下述公式进行计算:Q=K*Q 0Q :为胶凝材料水化热总量KJ/kgK: 为不同掺量掺合料水化热调整系数,其值取0.96 因此:Q=0.96*297.93=286.01KJ/kg (3)混凝土的绝热升温计算T max =WQ/Cp(公式一) T (t )=WQ/Cp (1-e -mt )公式二 式中:T max :为混凝土最大水化热绝热温升值(℃) T(t) :龄期t 的混凝土水化热绝热温升值W : 每m ³混凝土胶凝材料用量(kg/m3),450kg/m ³。
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一、大体积混凝土水化热计算:1、水化热的产生原因:混凝土的水泥水化过程是一个放热反应,水化反应导致的水化热主要是由于水化反应中水化产物的结晶和水化反应放出的水化热所引起的。
2、水化热计算方法:水化热计算方法主要包括实测法和计算法两种。
(1)实测法:通过对实测数据的收集和分析,计算出混凝土的水化热释放量。
实测法的优点是直接、准确,可以考虑到混凝土组成、水胶比、水化速率等因素的影响,但是需要投入较多的时间和资源。
(2)计算法:通过数学模型以及相应的参数,进行计算得出混凝土的水化热释放量。
计算法的优点是快捷、简便,但是由于模型参数的选择可能存在一定的误差。
二、混凝土抗裂验算:混凝土在干燥或温度变化时容易发生变形和裂缝,因此需要进行抗裂验算,以确保混凝土结构的安全和可靠。
1、裂缝的产生原因:混凝土结构中的裂缝主要有干缩裂缝和温度裂缝两种。
(1)干缩裂缝:由于混凝土在硬化过程中含有的水分蒸发会引起收缩,从而产生干缩裂缝。
干缩裂缝的产生与混凝土的材料性能、环境条件等因素有关。
(2)温度裂缝:由于混凝土的体积膨胀系数与环境温度变化有关,当混凝土结构受热膨胀或受冷缩小时,就会产生温度裂缝。
2、抗裂验算方法:混凝土抗裂验算通常采用两种方法,分别是应力限值法和变形控制法。
(1)应力限值法:根据混凝土结构的应力状态来判断是否会产生裂缝。
通过计算混凝土的受力状态、所受荷载及其变化等参数,然后与设计的裂缝承受能力进行比较,判断是否满足裂缝控制要求。
(2)变形控制法:通过控制混凝土的变形,来控制混凝土的裂缝产生。
根据混凝土结构的变形性能来确定裂缝的控制要求,通常采用限制最大变形或稳定变形的方法。
以上就是大体积混凝土水化热计算和混凝土抗裂验算的一些基本内容,通过合理的水化热计算和抗裂验算,可以确保混凝土结构的安全和可靠性。
烟囱大体积混凝土计算

烟囱大体积混凝土计算书烟囱底板混凝土为宽5.9m,高2 m的圆环体,属大体积混凝土,需进行大体积混凝土计算。
底板混凝土采用标号C30混凝土,中热硅酸盐水泥。
一、大体积混凝土计算公式1.混凝土最大绝热温升Th=m c*Q/(c*ρ*(1-e-mt))式中Th----------最大绝热温升(℃);m c---------混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(Kg/m3),取m c=350 Kg/m3;Q---------水泥28d水化热(KJ/(mg*K)),取Q=375 KJ/(mg*K);C---------混凝土比热,取C=0.97 KJ/(mg*K);ρ-----混凝土密度(Kg/m3),取ρ=2400 Kg/m3;e------为常数,取e=2.718;t------混凝土龄期(d);m------系数,随混凝土浇筑温度改变;计算求得:Th=350×375×103/(0.97×103×2400×(1- e-0.362×28))=56.38℃2.混凝土中心温度计算T1(t)=T j+Th*ξ(t)式中T1(t)------t龄期混凝土中心温度(℃);T j-----------混凝土浇筑温度(℃)ξ(t)---------------t龄期混凝土降温系数;T1(3)=52.14℃ T1(18)=32.40℃T1(6)=49.32℃ T1(21)=29.87℃T1(9)=46.78℃ T1(24)=27.61℃T1(12)=41.71℃ T1(27)=25.92℃T1(15)=36.63℃ T1(30)=25.36℃3.混凝土表面(表面下50~100mm处)温度(1)保温材料厚度δ=0.5h*λx*(T2- T q)*K b/(λ*(Tmax- T2))式中δ---------保温材料厚度(m);λx--------所选保温材料导热系数(W/(m*K)),草袋取λx=0.14 ;h---------混凝土实际厚度(m),h=2 m;T2--------混凝土表面温度(℃);T q--------施工期大气平均温度(℃);λ-------混凝土导热系数(W/(m*K)),取λ=2.33 W/(m*K); Tmax-----计算得最高温度(℃)计算时可取:T2- T q=18℃,Tmax- T2=20℃;K b--------传热系数修正值,取K b=2.0;计算所得:δ=0.5×2×0.14×18×2/(2.33×20)=0.108m (2)混凝土表面模板及保温的导热系数β=1/(∑δi/λi+1/βq)式中β---------混凝土表面模板及保温材料等穿热系数;δi---------各层保温材料厚度(m);λi---------各层保温导热系数(W/(m*K));βq--------空气层导热系数;经计算得:β=1/(0.108/0.14+1/23)=1.227(3)混凝土厚度h’=K*λ/β式中h’-----混凝土虚厚度(m);K-------折减系数,取2/3;经计算得:h’=2/3×2.33/1.277=1.266 m(4)混凝土计算厚度H=h+2*h’式中H------混凝土计算厚度(m)h------混凝土实际厚度(m)H=2+2×1.266=4.532 m(5)混凝土表面温度T2(t)= T q+4* h’*(H-h’)*(T1(t)- T q)/H2式中T2(t)-------混凝土表面温度(℃);T q-----------施工期大气平均温度(℃),取T q=15℃;h’----------混凝土虚铺厚度(m);H------------混凝土计算厚度(m);T1(t)-------混凝土计算温度(℃);T2(t)=15+4×1.266×(4.532-1.266)×(52.14-15)/4.5322=57.03℃ T2(6)=52.7℃T2(9)=48.8℃ T2(12)=41.01℃T2(15)=33.21 ℃ T2(18)=26.33℃T2(21)=22.83℃ T2(24)=19.36℃T2(27)=16.77 ℃ T2(30)=15.91℃(6)混凝土内平均温度Tm(t)= (T1(t)+ T2(t))/2Tm(3)= 54.95 ℃ Tm(18)=29.37℃Tm(6)=51.01 ℃ Tm(21)=26.35℃Tm(9)=47.79 ℃ Tm(24)=23.49℃Tm(12)=41.36 ℃ Tm(27)=21.35℃Tm(15)=34.92 ℃ Tm(30)=20.64℃二、应力计算(1)地基约束力①大体积混凝土瞬时弹性模量E(t)=E0*(1- e-0.09*t)式中E(t)----------- t龄期混凝土弹性模量(N/mm2);E0--------------取28d混凝土弹性模量(N/mm2);e--------------为常数,取e=2.718;t---------------龄期(d);E(3)=3.0×104×(1-e-0.09×3)=0.71×104 N/mm2E(6)=1.25×104 N/mm2 E(21)=2.55×104 N/mm2E(9)=1.67 ×104 N/mm2 E(24)=2.65×104 N/mm2E(12)= 1.98 ×104 N/mm2 E(27)=2.74×104 N/mm2E(15)= 2.22 ×104 N/mm2 E(30)=3.0×104 N/mm2E(18)=2.41×104 N/mm2②地基约束系数β2(t)=CX1/(h* E(t))式中β(t)---------- t龄期混凝土约束系数(1/㎜);CX1-------------单纯地基阻力系数(N/mm3);h---------------混凝土实际厚度(㎜);E(t)----------- t龄期混凝土弹性模量(N/mm2);β2(3)=0.8/(2×103×0.71×104)β(3)=2.37×10-4 β(18)=1.29×10-4β(6)=1.79×10-4 β(21)=1.25×10-4 β(9)=1.55×10-4 β(24)=1.23×10-4 β(12)=1.42×10-4 β(27)=1.21×10-4 β(15)=1.34×10-4 β(30)=2.37×10-4(2)混凝土干缩率和收缩当量温差①混凝土干缩率εy(t)= εy0*(1- e-0.01*t)*M1*M2*M3*M4*M5*M6*M7*M8*M9*M10式中εy(t)------------- t龄期混凝土干缩率;εy0-----------标准状态下混凝土极限收缩值,εy0=3.24×10-4;M1-----------------水泥品种为中热硅酸盐水泥,取1.2;M2-----------------骨料为石灰石,取1.00;M3-----------------水泥细度为4000孔,取1.13;M4-----------------水灰比为0.46,取1.13;M5-----------------水泥浆量为0.2,取1.00;M6-----------------自然养护30天,取0.93;M7-----------------相对湿度为50%,取0.54;M8-----------------水里半径倒数,取1.08;M9-----------------机械振捣,取1.00;M10-----------------含筋率为1%,取0.972;εy(3)= 3.24×10-4×(1- e-0.01×3)×1.2×1×1.13×1.13×1×0.93×0.54×1.08×1×0.97=7.72×10-6εy(6)=1.52×10-6εy(21)=4.95×10-6εy(9)=2.25×10-6εy(24)=5.57×10-6εy(12)=2.95×10-6εy(27)=6.18×10-6εy(15)=3.64 ×10-6εy(30)=6.77×10-6εy(18)=4.30×10-6②收缩温度当量Ty(t)= εy(t)/α式中Ty(t)-------------- t龄期混凝土收缩温度当量(℃);εy(t)------------- t龄期混凝土干缩率;α------------------混凝土线膨胀系数,α=1×10-5;Ty(3)=0.77℃ Ty(18)=4.3℃Ty(6)=1.52℃ Ty(21)=4.95℃Ty(9)=2.25℃ Ty(24)=5.57℃Ty(12)=2.95℃ Ty(27)=6.18℃Ty(15)=3.64℃ Ty(30)=6.77℃(3)结构温差ΔTi= Tm(i)- Tm(i+3)+ Ty(i+3)- Ty(i) 式中ΔTi-------------i区段结构计算温差(℃);Tm(i)------------ i区段平均温度起始值(℃);Tm(i+3)---------- i区段平均温度终止值(℃);Ty(i)------------ i区段当量温差起始值(℃);Ty(i+3)---------- i区段当量温差终止值(℃);ΔT3=4.69℃ΔT18=3.67℃ΔT6=3.94℃ΔT21=3.48℃ΔT9=7.13℃ΔT24=2.75℃ΔT12=7.13℃ΔT27=1.3℃ΔT15=6.21℃ΔT30=0℃(4)计算各区段拉应力σi=ˆEi*α*ΔTi*ˆSi*(1-1/ch(ˆβi*L/2))式中σi----------i区段混凝土内拉力(N/mm2);ˆEi----------i区段平均弹性模量(N/mm2);ΔTi-------------i区段结构计算温差(℃);ˆSi-------------i区段平均应力松弛系数ˆβi------------i区段平均地基约束系数L---------------混凝土最大尺寸(㎜)Ch--------------双曲线函数各区段的平均弹性模量(N/mm2)ˆE3=0.98×10-4(N/mm2)ˆE18=2.48×10-4(N/mm2)ˆE6=1.46×10-4(N/mm2)ˆE21=2.60×10-4(N/mm2)ˆE9=1.83×10-4(N/mm2)ˆE24=2.70×10-4(N/mm2)ˆE12=2.1×10-4(N/mm2)ˆE27=2.87×10-4(N/mm2)ˆE15=2.32×10-4(N/mm2)ˆE30=3.0×10-4(N/mm2)各区段的平均应力松弛系数ˆS3=0.55 ˆS3=0.377ˆS6=0.50 ˆS3=0.36ˆS9=0.46 ˆS3=0.346ˆS12=0.43 ˆS3=0.333ˆS15=0.398 ˆS3=0.327各区段的平均地基约束系数ˆβ3=2.08×10-4 ˆβ18=1.27×10-4ˆβ6=1.67×10-4 ˆβ21=1.24×10-4ˆβ9=1.49×10-4 ˆβ24=1.22×10-4ˆβ12=1.38×10-4 ˆβ27=1.18×10-4ˆβ15=1.32×10-4 ˆβ30=1.15×10-4σ3=0.98×104×1×10-5×4.69×0.55×(1-1/(ch(2.08×10-4 ×2.95×103)))= 0.041 N/mm2σ6=0.032 N/mm2σ21= 0.021 N/mm2σ9=0.054 N/mm2 σ24=0.015 N/mm2σ12=0.058 N/mm2 σ27=0.07 N/mm2σ15=0.041 N/mm2 σ30=0 N/mm2σ18=0.023 N/mm2(5)到30d混凝土最大应力σmax=(1/(1-v))*∑σi式中σmax-------------到30d混凝土最大拉应力(N/mm2);v-----------------波桑比,取0.15;σmax=(1/(1-0.15))×(0.041+0.032+0.054+0.058+0.041+0.023+0.021+0.015+0.007)=0.289 N/mm2(6)安全系数K=f t/σmax式中 K-------------安全系数;f t-------------30d混凝土抗拉强度,取f t=1.50 N/mm2;K =1.5/0.289=5.19>1.5,混凝土满足抗拉裂要求。
大体积混凝土温度计算

大体积混凝土温度计算在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,如大型基础、大坝、桥梁墩台等。
然而,由于大体积混凝土结构的尺寸较大,水泥水化热释放集中,内部温升较高,如果不加以控制,容易产生温度裂缝,从而影响结构的安全性和耐久性。
因此,准确计算大体积混凝土的温度变化,对于采取有效的温控措施,预防裂缝的产生具有重要意义。
大体积混凝土温度计算的基本原理是基于热传导理论。
混凝土在浇筑后,水泥与水发生水化反应,释放出大量的热量,使混凝土内部温度升高。
同时,混凝土与周围环境存在温差,热量通过热传导的方式向外部散发,导致混凝土内部温度逐渐降低。
在计算大体积混凝土温度时,首先需要确定混凝土的绝热温升。
绝热温升是指在绝热条件下,混凝土因水泥水化反应而升高的温度。
其计算公式为:$T_{绝热} = WQ/C\rho$其中,$W$ 为每立方米混凝土的水泥用量(kg/m³),$Q$ 为每千克水泥的水化热(kJ/kg),$C$ 为混凝土的比热容(kJ/kg·℃),$\rho$ 为混凝土的密度(kg/m³)。
混凝土的实际温升还受到散热条件的影响。
因此,需要考虑混凝土的浇筑温度、结构尺寸、表面保温条件等因素。
混凝土的浇筑温度是指混凝土入模时的温度,它受到原材料温度、搅拌运输过程中的温度损失等因素的影响。
为了降低浇筑温度,可以采取对原材料进行降温(如对骨料遮阳、洒水,使用低温水搅拌等)、在运输过程中进行隔热等措施。
大体积混凝土的结构尺寸对温度分布有着重要影响。
一般来说,混凝土结构越厚,内部温升越高,温度梯度越大。
在计算温度时,需要根据结构的形状和尺寸,建立相应的数学模型。
表面保温条件也是影响混凝土温度变化的重要因素。
良好的保温措施可以减少混凝土表面的热量散失,降低内外温差,从而减少温度裂缝的产生。
保温材料的种类和厚度应根据具体情况进行选择和计算。
在实际工程中,常用的大体积混凝土温度计算方法有差分法和有限元法。
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.℃)
大体积混凝土温度应力与收缩应力计算
大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算B.1 混凝土绝热温升B.1.1 水泥水化热可按下式计算:式中:Q3——在龄期3d时的累积水化热(kJ/kg);Q7——在龄期7d时的累积水化热(kJ/kg);Q0——水泥水化热总量(kJ/kg)。
B.1.2 胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后,根据实际配合比通过试验得出。
当无试验数据时,可按下式计算:式中:Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg);k——不同掺量掺合料水化热调整系数。
B.1.3 当采用粉煤灰与矿渣粉双掺时,不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算:式中:k1——粉煤灰掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3;k2——矿渣粉掺量对应的水化热调整系数,取值见表B.1.3。
表B.1.3 不同掺量掺合料水化热调整系数注:表中掺量为掺合料占总胶凝材料用量的百分比。
B.1.4 混凝土绝热温升值可按现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T 5150中的相关规定通过试验得出。
当无试验数据时,混凝土绝热温升值可按下式计算:式中:T(t)——混凝土龄期为t时的绝热温升(℃);W——每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m3);C——混凝土的比热容,可取0.92~1.00[kJ/(kg·℃)];ρ——混凝土的质量密度,可取2400~2500(kg/m3);t——混凝土龄期(d);m——与水泥品种、用量和入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。
B.1.5 单方胶凝材料对应的系数m值可按下列公式计算:式中:m0——等效硅酸盐水泥对应的系数;W——等效硅酸盐水泥用量(kg);A、B——与混凝土施工入模温度相关的系数,按表B.1.5-1取内插值;当入模温度低于10℃或高于30℃时,按10℃或30℃选取;W C——单方其他硅酸盐水泥用量(kg);λ——修正系数。
表B.1.5-1 不同入模温度对m的影响值当使用不同品种水泥时,可按表B.1.5-2的系数换算成等效硅酸盐水泥的用量。
大体积混凝土温度计算
大体积混凝土温度计算在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,如大型基础、大坝、桥墩等。
然而,由于大体积混凝土在浇筑和硬化过程中会产生大量的水化热,若不加以控制,可能导致混凝土内部温度过高,从而产生温度裂缝,影响混凝土的质量和结构的安全性。
因此,准确计算大体积混凝土的温度变化,对于采取有效的温控措施至关重要。
大体积混凝土温度的变化主要受到水泥水化热、混凝土的热学性能、浇筑温度、环境温度以及散热条件等因素的影响。
首先,水泥的水化热是导致混凝土温度升高的主要原因。
不同品种和标号的水泥,其水化热的释放量和速率都有所不同。
一般来说,高标号水泥的水化热较大。
在计算大体积混凝土温度时,需要根据所选用水泥的品种和标号,以及混凝土的配合比,来确定水泥水化热的总量。
混凝土的热学性能也是影响温度变化的重要因素。
混凝土的导热系数、比热和热膨胀系数等参数,决定了热量在混凝土内部的传递和分布情况。
导热系数越小,混凝土内部的热量越不容易散发出去,温度升高就越明显;比热越大,混凝土吸收或放出相同热量时,温度变化就越小。
浇筑温度是指混凝土在浇筑时的初始温度。
它受到原材料温度、搅拌过程中的温度升高以及运输和浇筑过程中的环境温度等因素的影响。
降低浇筑温度可以有效地控制混凝土的最高温度。
环境温度对大体积混凝土的温度变化也有一定的影响。
在夏季高温环境下,混凝土表面的散热速度较慢,容易导致内外温差增大;而在冬季低温环境下,混凝土表面的散热速度较快,需要采取保温措施来防止混凝土表面温度过低。
散热条件包括混凝土的浇筑厚度、浇筑方式、表面保温措施等。
分层浇筑可以增加散热面积,有利于降低混凝土内部的温度;表面覆盖保温材料可以减少热量的散失,控制混凝土的内外温差。
接下来,我们介绍一下大体积混凝土温度计算的常用方法。
一种是理论计算法。
根据热传导方程和边界条件,通过数学推导来计算混凝土内部的温度分布。
这种方法需要对混凝土的热学性能和边界条件有准确的了解,计算过程较为复杂,但结果较为精确。
大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案
附件七:大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案根据对往年同季节气温进行统计,本地区9月16日~10月15日每天高温一般不超过25℃,10月16日~11月15日每天高温一般不超过15℃。
根据本工程施工进度计划,49#和54#两个机位处于9月16日~10月15日期间进行大体积混凝土承台施工,50#~53#机位处于10月16日~11月15日期间进行施工。
因此,考虑混凝土水化热环境因素时,49#和54#两个机位按照25℃大气温度进行计算,50#~53#机位按照15℃大气温度进行计算。
计算时,考虑海水对流,按照海水温度低于大气温度5℃进行计算。
1、单位系统质量单位:kg;力的单位:kgf;能量单位:kcal,1kcal=4.186kcal,考虑使用海水降温,使用kcal作为能量单位更利于计算;长度单位:m;温度单位:℃;时间单位:h。
2、混凝土参数比重:2500kg/m³;导热系数:2.02kcal/(m.h.K);对流系数:19.84kcal/(㎡.h.K);比热容:0.23kcal/(kg.K)。
根据以往施工经验,考虑自拌C45混凝土现场养护条件28天强度等级为50Mpa,达到70%强度(31.5Ma)所需时间为25℃3天,15℃7天。
考虑采用普通硅酸盐水泥,胶凝材料根据发热量全部折合成水泥掺量为450kg/m³。
C45混凝土在25℃和15℃天气环境下的强度发展曲线如下图左图和右图所示。
(备注:图中强度单位为kgf/㎡。
)3、温度要求(1)混凝土表里温差不得超过25℃,表层温度取混凝土面以内5cm位置,内部温度取混凝土内部最高温度;混凝土表层温度和环境温度差不得超过20℃。
降温速度不宜超过2℃/d。
使用midas软件建立模型计算模型。
为更加直观的观察混凝土部的温度应力,建模时采用只建立1/2模型,但进行整体对称计算的方式。
为简化计算,直接将承台模型简化成圆柱结构。
建立的模型如下图所示。
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九、基础混凝土浇筑专项施工方案 江苏广兴建设集团有限公司 基础混凝土浇筑专项施工方案
工程名称:镇江新区平昌新城配套公建工程 编 制: 审 核: 批 准: 江苏广兴建设集团有限公司 镇江新区平昌新城配套公建工程项目部 2012年3月14日
基础混凝土浇筑专项施工方案 第一节、工程概况 一、工程概况 【本方案针对重要施工技术措施节点的分部分项工程的特点及要求进行编写】 镇江新区平昌新城配套公建工程;工程建设地点:镇江新区平昌新城平昌路;属于框剪结构;地上12层;地下1层;建筑高度:44.65m;标准层层高:3.6m ;总建筑面积:25000平方米;总工期:450天。 本工程由镇江瑞城房地产开发有限公司投资建设,常州市规划设计院设计,镇江市勘察设计院地质勘察,镇江兴华工程建设监理有限责任公司监理,江苏广兴集团有限公司组织施工;由胡金祥担任项目经理,周道良担任技术负责人。 本工程地下室基础为带人防核6防6、二级防水等级要求的人防地下室,地下室主体结构混凝土强度等级:基础底板为C35,地下室顶板、梁为C30,地下室墙、柱均为C40,地下车道底板混凝土为C35,侧壁为C40。地下室底板、外墙、地下车道底板及侧板、单层车库顶板、覆土顶板及水池围护结构均需采用P6抗渗混凝土,地下室底板、外墙、顶板采用补偿收缩混凝土,后浇带采用膨胀混凝土,地下室混凝土在混凝土中掺入抗裂纤维。本工程地下室底板厚度600mm/800mm(主楼位置),地下室板墙厚度分别为200mm/250mm/300mm/450mm(详见地下结施13墙定位及配筋图),板墙浇筑高度3.8m/4.4m(详见顶板施工图)。 【本工程地下室基础混凝土标号众多,抗渗、膨胀、纤维等外加剂的参数以及使用位置,不同型号混凝土浇筑节点处的处理要严格参照图纸结构总说明中4.1.3要求进行施工】
二、施工要求 1、确保混凝土施工在浇筑时期内安全、质量、进度都达到优质工程标准。 2、本工程混凝土浇筑施工质量技术措施控制重点:(1)、大体积混凝土水化热的处理;(2)、地下室后浇带防水措施。
第二节、编制依据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003 《地下工程防水做法》苏J02-2003 及江苏广兴集团有限公司以往类似工程的施工方案和本工程相关施工设计图纸等。
第三节、施工计划
材料与设备计划 本工程基础混凝土按后浇带划分三个区域:(1)以3#楼为主,2-F轴以北后浇带划分;(2)以2#楼为主,2-A轴以北后浇带划分;(3)以1#楼为主,2-A轴以南后浇带划分。 1、混凝土浇筑以商品混凝土泵送浇捣,投入4台振动棒,2台平板振动器,1台混凝土收光机,水泵4台,自吸泵2台等其他小型工具。机修人员必须在机械使用前对所有机械进行检查养护,在浇筑混凝土过程中,安排人员进行定时检修。 2、养护混凝土使用的塑料薄膜以及覆盖用的草袋,水管等养护材料。 3、对预拌混凝土的要求 与预拌混凝土搅拌站签订供应合同,对原材、外加剂、混凝土坍落度、初凝时间、混凝土罐车在路上运输等作出严格要求。 A、对预拌混凝土坍落度的要求 混凝土搅拌站根据气温条件、运输时间、运输道路的距离、混凝土原材料(水泥品种、外加剂品种等)变化、混凝土坍落度损失等情况来适当地调整原配合比,确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要,确保混凝土供应质量。 当气候变化时,要求混凝土预拌站提供不同温度下、单位时间内坍落度损失值,以便现场能够掌握混凝土罐车在现场的停置时间。并且可以根据混凝土浇筑情况随时调整混凝土罐车的频率。浇筑混凝土时,搅拌站派一名调度现场调配车辆。同时鉴于现场处的特殊地理位置,项目安排人员协调现场内外的交通问题。 对到场的混凝土实行每车必测坍落度,实验员负责对当天施工的混凝土坍落度实行抽测,混凝土工长组织人员对每车坍落度进行测试,负责检查每车的坍落度是否符合预定预拌混凝土坍落度的要求,并做好坍落度测试记录。如遇不符合要求的,退回搅拌站,严禁使用。 B、对预拌混凝土的添加剂的要求 项目部安排一名技术员到混凝土搅拌站根据设计图纸及合同要求进行外加剂的配料,在混凝土搅拌过程中做好不同种类、不同型号混凝土外加剂添入量统计表,严格按照设计施工图纸要求进行添加,确保混凝土的质量。 本工程混凝土要求商品混凝土厂家所用水泥、砂石、外加剂、掺和料等材料。必须具有市技术监督局核定的法定检测单位出具的《碱含量和集料活性检测报告》,无检测报告的材料搅拌混凝土禁止使用。
第四节、施工工艺技术
施工方法 1、墙、柱混凝土浇筑 墙、柱混凝土浇筑前要先填30-50mm与混凝土同配比去石子砂浆或减半石混凝土,后混凝土分层浇筑、分层振捣,每次浇筑厚度不大于500mm,浇筑厚度采用尺杆配手把灯或激光手电配振动棒上做出分层尺寸标记加以控制。混凝土振捣采用赶浆法,保证新老混凝土接槎部位粘结良好,上下层的间隔时间不应超过2h。 墙洞口两侧混凝土高度保持一致,必须同时下灰、同时振捣,以防止洞口变形,大洞口下部模板开口补充振捣,后封闭洞口留设透气孔。振捣棒不得触动钢筋和预埋件,除上面振捣外下面要有人随时敲打模板检查,振捣时注意钢筋密集及洞口位置不得出现漏振、欠振和过振。为保证混凝土密实,混凝土表面应以出现翻浆、不再有显著下沉、不再有大量气泡上泛为准。墙体浇筑时振捣棒每隔6m放一台,不得来回搬动。 2、梁、板混凝土 梁板按框架格顺序浇筑,每框架格先将梁根据高度分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时即与板的混凝土一起浇捣,随着阶梯形的不断延展,则可连续向前推进,倾倒混凝土方向与浇筑方向相反。 梁板及梁底部位要φ50插入式振捣棒振捣密实,振捣时不得触动钢筋和预埋件。梁节点钢筋较密时要用你小直径振捣棒振捣,并加密棒点,板采用平板振捣器振捣密实,浇筑板的混凝土虚铺厚度要略大于板厚,振捣完毕后用1.5m-4m刮杠刮平,用木抹子抹平,并拉线检查板面标高,严格控制平整。 底板混凝土采用斜面分层浇筑法进行浇筑。浇筑时间由下层端部开始逐渐上移,循环推进,每层厚度300mm,通过标尺杆进行控制。夜间施工时,尺杆附近要用手把灯进行照明;浇筑时要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层混凝土5cm,以避免上下层混凝土产生冷缝,同时采取二次振捣法保持良好接槎,提高混凝土的密实度。底板混凝土浇筑至标高后,在终凝前用抹光机反复挤压,防止由于应力集中而导致的沉缩裂缝的出现。混凝土收平后,即涂刷养护液,在用塑料膜覆盖,加盖阻燃草帘两层养护14天。 底板大流动性砼在浇筑和振捣过程中,必然会有游离水析出顺砼坡面下流至坑底。为此,应在基坑变设置集水坑,通过垫层找坡使泌水流至集水坑内,用潜水泵过滤出的泌水排出坑外。同时在混凝土下料时,保持中间的混凝土高于四周边缘的混凝土,这样经振捣后,混凝土的泌水现象得到克服。当表面泌水消去后,用木抹子压一道,减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面裂纹。由于泵送砼表面水泥浆较厚,浇筑后须在砼初凝前刮尺抹面和木抹子打平,可使上部骨料均匀沉降,以提高表面密实度,减少塑形收缩变形,控制砼表面龟裂,也可减少砼表面水分蒸发,以终凝前为准,终凝时间可用手压法把握。 在底板混凝土施工阶段,混凝土连续浇筑方量大于1000m3,故每200m3为取样单位。每取样单位取五组试块,其中三组为3d、7d、28d强度试块,另两组为同条件试块;抗渗以每500m3混凝土为取样单位,每取样单位取两组试块,每组6块。 3、施工缝处混凝土浇筑 施工缝必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2Mpa且不小于留置施工缝48小时,才允许继续浇筑。留置施工缝处的混凝土必须振捣密实,其表面不磨光,并一直保持湿润状态。在继续浇筑混凝土前,施工缝混凝土表面必须进行凿毛处理,剔除浮动石子,并彻底清除施工缝处的松散游离的部分,然后用压力水冲洗干净,充分湿润后,刷1:1水泥砂浆一道,浇筑之前先预铺同比减石子水泥砂浆,再进行上层混凝土浇筑,混凝土下料时要避免靠近缝边,缝边人插捣,使新旧混凝土结合密实。 混凝土表面处理在混凝土浇筑2-3h左右进行,按混凝土浇筑标高用长刮尺刮平,在初凝前用铁滚筒个碾压数遍或提浆机,覆盖模保湿,等混凝土二次收水后,用木抹多次打磨压实。然后覆盖塑料薄膜和麻袋薄膜养护。养护层施工时,考虑出混凝土表面竖向钢筋分割。在竖向钢筋笼内填满养护材料。在第二次混凝土浇筑前,对混凝土路表面进行凿毛处理。用压力水冲洗干净。 4、后浇带施工方案 4.1、模板安装 后浇带两侧采用快易收网口作为侧模,用扎丝绑于同向水平钢筋,并支设φ12@500的附加立筋支挡收口网,支撑钢筋通过纵向钢筋连成一体。 4.2、后浇带结构处理 在底板混凝土浇筑时,需注意分层浇筑厚度和振动棒距侧模的距离。为防止混凝土振捣中水泥浆流失严重,需限制振动棒距离侧模的距离不得小于40cm。为保证侧模混凝土的密实,可采用钢钎辅助捣实。 4.3、后浇带的保护 筏板混凝土浇筑后,及时对后浇带进行清洁,同时为防止垃圾、杂物及施工用水进入后浇带,在后浇带两侧分别砌一皮砖,在砖上覆盖多层板,所有缝隙用防水砂浆赌严。楼板或框架后浇带用多层板覆盖保护,防止杂物坠入。 地下室后浇带处的支撑架自成体系,不得与其他支撑架有任何连接,该支撑架必须在后浇带施工完成,且混凝土强度达到100%时方可拆除。 4.4、后浇带混凝土施工时间严格按照设计总说明制定的原则执行。在后浇带浇筑之前,剔凿后浇带处混凝土,彻底清除松散游离部分,并用压力冲洗干净,清除钢筋浮锈,调整钢筋,充分湿润后,刷10-15厚1:1水泥砂浆一道,再进行后浇带处混凝土的施工。 采用比原构件混凝土强度等级高一级的膨胀混凝土,膨胀混凝土浇筑后养护时间为28h,前14h蓄水养护,后14h用草帘覆盖浇水养护。 后浇带混凝土采用预拌混凝土,后浇带采用混凝土泵输送。振捣采用分层式,制动器采用插入式振动棒,振动方法为交错式,振实至表面无沉落,表面浮浆呈水平无气泡上冒为止,同时设专人旁站,杜绝过振或漏振。 A、地下室外墙后浇带施工 地下室外墙后浇带采用专门钢板网作为侧模,用扎丝绑于同向水平钢筋上,并支设附加短钢筋支挡钢板网。