現代建築中時常涉及到大體積混凝土施工,如橋樑基礎、墩臺、高層樓房基礎、大型裝置基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大於或等
於1m,它的表面係數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內部溫升比較快。混凝土內外溫差較大時,會使混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必
須從根本上分析它,來保證施工的質量。
大體積混凝土的溫控計算示例
已知混凝土內部達到最高溫度一般發生在澆築後3-5天。所以取三天降溫係數0.36計算Tmax。
混凝土的最終絕熱溫升計算:
Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50………………(1)
不同齡期混凝土的絕熱溫升可按下式計算:
Tt=Tn(1-e-mt)………………………(2)
式中:Tt:t齡期時混凝土的絕熱溫升(℃);
Tn:混凝土最終絕熱溫升(℃);
M:隨水泥品種及澆築溫度而異,取m=0.318;
T:齡期;
mf:摻和料用量;
Q:單位水泥水化熱,Q=375kj/kg;
mc:單位水泥用量;
c:混凝土的比熱,c=0.97kj/(kg*k);
p:混凝土的密度,p=2400kg/m3;
代入(1)得混凝土最終絕熱溫升:
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厚度計算:
Tmax=Tj+Tt*δ
Tmax:混凝土內部最高溫度(℃);
Tj:混凝土澆築溫度,根據天氣條件下底板混凝土施工實測平均結果,假定為10℃;
Tt:t齡期時的絕熱溫升;
δ:降溫係數,取0.36;
按照混凝土最終絕熱溫升57.5℃代入:
Tmax=10+57.5*0.36=30.7℃
4、實測混凝土表面溫度Tb
混凝土的內部最高溫度為30.7℃,根據現場實測表面溫度Tb,計算內外溫差,當溫差超過25℃時,需進行表面覆蓋保溫材料,以提高混凝土的表面溫度,降低內外溫差。
5、混凝土表面保溫層厚度計算
δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)
其中:δi:保溫材料所需厚度(m);
h:結構厚度(m);
λi:保溫材料的導熱係數,設用草袋保溫,λi為0.14;
λ:混凝土的導熱係數,取2.3;
Tq:混凝土3-7天的空氣平均溫度;
Tb:混凝土表面溫度;
K:傳熱係數的修正值,即透風係數。對易於透風的保溫材料取2.6;對不易透風的保溫材料取1.3或1.5;混凝土表面用一層不透風的材料,上面再用容易透風的保溫材料取2.0或2.3;
根據本項工程實際待測表面溫度即可知道保溫層厚度。
現代建築中時常涉及到大體積混凝土施工,如橋樑基礎、墩臺、高層樓房基礎、大型裝置基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大於或等
於1m,它的表面係數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內部溫升比較快。混凝土內外溫差較大時,會使混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必
須從根本上分析它,來保證施工的質量。
大體積混凝土的溫控計算示例
已知混凝土內部達到最高溫度一般發生在澆築後3-5天。所以取三天降溫係數0.36計算Tmax。
混凝土的最終絕熱溫升計算:
Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50………………(1)
不同齡期混凝土的絕熱溫升可按下式計算:
Tt=Tn(1-e-mt)………………………(2)
式中:Tt:t齡期時混凝土的絕熱溫升(℃);
Tn:混凝土最終絕熱溫升(℃);
M:隨水泥品種及澆築溫度而異,取m=0.318;
T:齡期;
mf:摻和料用量;
Q:單位水泥水化熱,Q=375kj/kg;
mc:單位水泥用量;
c:混凝土的比熱,c=0.97kj/(kg*k);
p:混凝土的密度,p=2400kg/m3;
代入(1)得混凝土最終絕熱溫升:
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厚度計算:
Tmax=Tj+Tt*δ
Tmax:混凝土內部最高溫度(℃);
Tj:混凝土澆築溫度,根據天氣條件下底板混凝土施工實測平均結果,假定為10℃;
Tt:t齡期時的絕熱溫升;
δ:降溫係數,取0.36;
按照混凝土最終絕熱溫升57.5℃代入:
Tmax=10+57.5*0.36=30.7℃
4、實測混凝土表面溫度Tb
混凝土的內部最高溫度為30.7℃,根據現場實測表面溫度Tb,計算內外溫差,當溫差超過25℃時,需進行表面覆蓋保溫材料,以提高混凝土的表面溫度,降低內外溫差。
5、混凝土表面保溫層厚度計算
δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)
其中:δi:保溫材料所需厚度(m);
h:結構厚度(m);
λi:保溫材料的導熱係數,設用草袋保溫,λi為0.14;
λ:混凝土的導熱係數,取2.3;
Tq:混凝土3-7天的空氣平均溫度;
Tb:混凝土表面溫度;
K:傳熱係數的修正值,即透風係數。對易於透風的保溫材料取2.6;對不易透風的保溫材料取1.3或1.5;混凝土表面用一層不透風的材料,上面再用容易透風的保溫材料取2.0或2.3;
根據本項工程實際待測表面溫度即可知道保溫層厚度。