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文档简介
1、 大体积混凝土热工计算1、主墩承台热工计算主墩承台的混凝土浇筑时正值夏季高温天气(7月8月), 东莞市累年各月平均气温、平均最高气温见下表:东莞市累年各月平均气温表 (单位:)月 份123456月平均气温14.215.118.522.525.727.5月 份789101112月平均气温28.528.327.124.320.015.9东莞市累年各月平均最高气温表 (单位:)月 份123456789101112全年月平均最高气温2626.828.731.233.134.73635.634.632.730.22731.4本方案取7-8月份平均最高气温为36,平均气温28。4.1、砼的拌和温度砼搅拌后
2、的出机温度,按照下式计算:式中:tc - 砼的拌和温度(); w - 各种材料的重量(kg); c - 各种材料的比热(kj/kgk); ti - 各种材料的初始温度()混凝土拌和温度计算表材料名称重量w(kg)比热c(kj/kg k)热当量wc(kj/)温度ti()热量tiwc(kj)(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)=(3)×(4)水泥350.0 0.84 294.00 53.50 15729.00 砂740.0 0.84 626.64 25.00 15666.00 碎石1050.0 0.84 898.80 25.00 22470.00 粉煤灰70.0 0.
3、84 58.80 53.50 3145.80 减水剂12.7 0.84 10.67 53.50 570.74 膨胀剂拌和水170.0 4.20 714.00 15.00 10710.00 合计2418.7 2602.91 68291.54 注:1、表中砂、石的重量,应是扣除游离水份后的净重; 2、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度,拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。 由此可得出采取降温措施的混凝土拌和温度: 4.2、砼的浇筑温度砼搅拌后的浇筑温度,按照下式计算:式中:tj - 砼的浇筑温度(); tc - 砼的拌和温度(); tq - 砼运输和浇筑时的室外气温,取28; a
4、1an - 温度损失系数 砼装、卸和转运,每次a=0.032; 砼运输时,a= ,为运输时间(min); 砼浇筑过程中a=0.003,为浇捣时间(min)。砼出机拌和温度按照计算取值,为26.24;砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值28;砼运输罐车运输时间为45min,砼泵车下料时间约12min,砼分层厚度为30cm,每层砼(57.4m3)从振捣至浇筑完毕预计约2小时。整个承台(分三次浇筑)每次浇筑完毕预计最大用时12小时。温度损失系数值: 装料:a1=0.032 运输:a2=0.0042×45=0.189 砼罐车卸料:a3=0.032 砼泵车下料:a4=0.0042×
5、;12=0.05 浇捣:a5=0.003×2×60=0.36 0.663故: = 26.24+(28.026.24)×0.663 = 27.41 如不计入浇捣影响a5,则:0.303此时: = 26.24+(28.026.24)×0.303= 26.77 4.3、砼的绝热温升式中:t() - 在龄期时砼的绝热温升(); th - 砼的最终绝热温升(),; e - 自然常数,取值为2.718; m - 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数,见下表, 取28时的m值,内插求得m=0.397; - 龄期(d) 计算水化热温升时的m值浇筑温度()51015202
6、530m0.2950.3180.3400.3620.3840.406 w - 每m3砼中水泥用量(kg/m3); q - 每kg水泥水化热量(j/kg),取值335j/kg;(查简明施工计算手册第572页表10-39) c - 砼的比热,取值为0.96(j/kgk)(查简明施工计算手册第571页表1038) - 砼的容重,取为2400kg/m3。采用本配合比时砼的最终绝热温升: =50.893天时水化热温度最大,故计算龄期3天的绝热温升,则有:=50.89×(10.2043)=40.494.4、砼内部温度砼内部的中心温度,按照下式计算:式中:t()max - 在龄期时,砼内部中心的最
7、高温度(); tj - 砼的浇筑温度(); t(t) -在t龄期时混凝土的绝热温升(oc); () -不同浇筑块厚度,在不同龄期时的温降系数();主墩承台分三次浇筑,即浇筑厚度分别是:2.0m、1.5 m、1.5m,取2.0m的厚度进行计算,根据下表内插计算(3)=0.57不同龄期水化热温升与浇筑块厚度关系表浇筑块厚度(m)不同龄期(d)时的值369121518212427301.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.
8、500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24由此计算龄期3天的砼内部中心温度:=27.41+40.49×0.57=50.494.5、砼表面温度砼的表面温度,按照下式计算:式中:tb() - 龄期时,砼的表面温度(); tq - 龄期时,大气的平均温度(); t()- 龄期时,砼中心温度与外界气温之差(); h' - 砼的虚厚度(m),; - 砼的导热系数,取值为2
9、.23 w/mk; - 砼模板及保温层的传热系数(w/m2k), ; i - 各种保温材料的厚度(m); i - 各种保温材料的导热系数(w/mk); q - 空气层传热系数,取值为23 w/m2k; k - 计算折减系数,取值为0.666; h - 砼的计算厚度,; h - 砼的实际厚度(m)。各种保温材料的导热系数表(w/mk)材料名称材料名称木板0.23甘蔗板0.05钢模58沥青玻璃棉毡0.05草袋0.14沥青矿棉0.09-0.12木屑0.17油毡纸0.05炉渣0.47泡沫塑料制品0.03-0.05干砂0.33普通砼1.51-2.33湿砂1.31加气砼0.16粘土1.38-1.47泡沫砼
10、0.10红粘土砖0.43水0.58灰砂砖0.69-0.79空气0.03混凝土采用表面灌注0.2m厚、四周0.75m厚从承台砼冷凝管中流出的温水进行保温。4.5.1 混凝土的虚铺厚度:各个参数取值:i砼顶面蓄水保温厚度取20cm;砼四周水的保温层厚度取75cm;i水的导热系数取0.58w/m·k;q空气层传热系数取23 w/m2·k水、钢模板保温层的传热系数: 则有:4.5.2 混凝土的计算厚度:=2.0+2×2.50=7.0m龄期为3天时,砼中心温度与外界气温之差 t(4)=50.49-28.0=22.49();龄期为3天时,大气的平均温度tq=28.0;龄期为3
11、天时,计算得出砼的表面温度: =48.65 龄期为3天时,砼中心温度与表面温度之差为: 50.49-48.65=1.84 < 25龄期为3天时,混凝土表面温度tb()与大气温度tq之差为: 48.65-28.0=20.65 < 254.6、采取降温措施后的砼温度计算根据设计要求,主墩承台分三次浇筑,每次浇筑设置一层冷却管,高度方向距混凝土顶面100cm,水平方向间距100cm(第一次浇筑厚度为2.0m,为最不利情况);冷却管材料选用钢管光-32-yb234-63黑铁管,外径42.25mm,壁厚3.25mm。冷却管总量968.88m/3028.7kg,单根冷却管总量161.48m/5
12、04.8kg冷却管自浇筑砼时即通入冷水,并连续通水14天,出水口流量10-20 l/min,进水水温与砼内部温差小于20,冷却管内进出水温度差小于10,每隔1-2小时测温并记录一次。在每次承台浇筑完毕后,利用冷却管流出的温水对承台进行蓄水保温养护。蓄水高度0.2m,主墩承台钢套箱内壁同样蓄水,高于承台面0.5m。本方案只计算主墩承台的冷却管降温参数,采用冷却管通水后降低砼内部的最高温度,表面蓄水进行保温,防止砼表面的温度与大气温度的温差过大。相关计算参数为:水泥用量:350kg/m3;浇筑温度28.0,浇筑后平均气温28.0;冷却水初始水温15,水的比热c=4.2kj/kgk,s=1000kg
13、/m3,流量qs=15l/min=(15*60)/1000m3/h=0.9m3/h;单根冷却管总长l=161.48m;砼导热系数=3.15w/mk,导温系数a=0.115m2/d,比热c=0.96kj/kgk,容重=2400kg/m3。根据冷却管布置方案,计算冷却管冷却圆柱体的直径为:=1.21m(此数据为化引的砼导温系数m2/d)查参考图例(斜拉桥建造技术p339图3-2-64)得冷却水管散热残留比x值,见下表相关数据:(d)0.51.52.53.54.55.50.0540.1620.270.3780.4860.594x0.970.880.850.570.490.4=50.89,其中m=0.
14、397(1/d)砼的绝热温升见下表:龄期(d)123456砼绝热温升()27.8935.4240.4943.9046.1947.73查参考图例(斜拉桥建造技术p341图3-2-66)得ca2值,见下表相关数据:(d)0.51.52.53.54.55.5f00.00230.0070.01150.01610.02070.0253ca20.920.850.80.770.730.71通过表面和冷却管同时散热后的水化热温升,利用下述公式计算得出下表相关数值:计算公式为:123456t27.8935.4240.4943.946.1947.73t27.897.535.073.412.291.54(ca2)0
15、.50.920.850.80.770.730.71x0.50.970.880.850.570.490.4(ca2x)0.5d0.89 0.75 0.68 0.44 0.36 0.28 1d24.89 24.89 2d20.86 5.63 26.49 3d18.97 5.12 3.45 27.53 4d12.24 3.30 2.23 1.50 19.27 5d9.98 2.69 1.81 1.22 0.82 16.52 6d7.92 2.14 1.44 0.97 0.65 0.44 13.56 从上表可以看出,最高温升发生在第3天,第3天时的,查参考图例(斜拉桥建造技术p340图3-2-65)得
16、ca1=0.0625值。则=3时的残留比如下:ca1=0.0625;ca2=0.785;x=0.71ca1x=0.0625×0.71=0.044(1-ca1x)=1-0.044=0.956ca2x=0.785×0.71=0.557(1-x)ca2=(1-0.71)×0.785=0.228砼浇筑初期由于有水泥水化热的影响,砼的表面温度常较气温高,此时:式中:tq - 砼浇筑后的平均气温,取28.0; t- 砼表面温度高于气温的差值,按照以下采用: 表面不盖草袋时,t=35; 表面盖一层草袋时,t=10; 表面流水养护时,tb=½(气温+流水温度) 本方案中
17、,=(28.0+15)×0.5=21.5计算砼内部最高温度: =55.64通过以上对比计算,采取降温措施后砼的中心最高温度降幅为:67.9-55.64=12.26。龄期为3天时,砼的表面温度为48.65;龄期为3天时,砼表面温度与中心温度之差为: 55.64-48.65=6.99 < 25龄期为3天时,砼表面温度与大气温度之差为: 48.65-28.0=20.65 < 25为避免砼裂缝的产生,采用蓄水20cm的保温方法,防止砼表面温度与大气温度相差过大。2、过渡墩承台热工计算过渡墩承台的混凝土浇筑计划在今年10月份(21#)和明年的4月份(23#)进行, 东莞市累年各月平
18、均气温、平均最高气温见下表:东莞市累年各月平均气温表 (单位:)月 份123456月平均气温14.215.118.522.525.727.5月 份789101112月平均气温28.528.327.124.320.015.9东莞市累年各月平均最高气温表 (单位:)月 份123456789101112全年月平均最高气温2626.828.731.233.134.73635.634.632.730.22731.4本方案取4、10月份平均最高气温为32.5,平均气温24.3。4.1、砼的拌和温度砼搅拌后的出机温度,按照下式计算:式中:tc - 砼的拌和温度(); w - 各种材料的重量(kg); c -
19、 各种材料的比热(kj/kgk); ti - 各种材料的初始温度()混凝土拌和温度计算表材料名称重量w(kg)比热c(kj/kg k)热当量wc(kj/)温度ti()热量tiwc(kj)(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)=(3)×(4)水泥350.0 0.84 294.00 53.50 15729.00 砂746.0 0.84 626.64 20.00 12532.80 碎石1070.0 0.84 898.80 20.00 17976.00 粉煤灰70.0 0.84 58.80 53.50 3145.80 减水剂12.7 0.84 10.67 53.50 570
20、.74 膨胀剂拌和水170.0 4.20 714.00 20.00 14280.00 合计2418.7 2602.91 64234.34 注:1、表中砂、石的重量,应是扣除游离水份后的净重; 2、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度,拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。 由此可得出采取降温措施的混凝土拌和温度: 4.2、砼的浇筑温度砼搅拌后的浇筑温度,按照下式计算:式中:tj - 砼的浇筑温度(); tc - 砼的拌和温度(); tq - 砼运输和浇筑时的室外气温,取24.3; a1an - 温度损失系数 砼装、卸和转运,每次a=0.032; 砼运输时,a= ,为运输时间(mi
21、n); 砼浇筑过程中a=0.003,为浇捣时间(min)。砼出机拌和温度按照计算取值,为24.68;砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值24.3;砼运输罐车运输时间为45min,砼泵车下料时间约12min,砼分层厚度为30cm,每层砼(89.5m3)从振捣至浇筑完毕预计约3小时。整个承台(分二次浇筑)每次浇筑完毕预计最大用时6小时。温度损失系数值: 装料:a1=0.032 运输:a2=0.0042×45=0.189 砼罐车卸料:a3=0.032 砼泵车下料:a4=0.0042×12=0.05 浇捣:a5=0.003×3×60=0.54 0.843故:
22、 = 24.68+(24.324.68)×0.843 = 24.36 4.3、砼的绝热温升式中:t() - 在龄期时砼的绝热温升(); th - 砼的最终绝热温升(),; e - 自然常数,取值为2.718; m - 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数,见下表, 取25时的m值,内插求得m=0.384; - 龄期(d) 计算水化热温升时的m值浇筑温度()51015202530m0.2950.3180.3400.3620.3840.406 w - 每m3砼中水泥用量(kg/m3); q - 每kg水泥水化热量(j/kg),取值335j/kg;(查简明施工计算手册第572页表10-39
23、) c - 砼的比热,取值为0.96(j/kgk)(查简明施工计算手册第571页表1038) - 砼的容重,取为2400kg/m3。采用本配合比时砼的最终绝热温升: =50.893天时水化热温度最大,故计算龄期3天的绝热温升,则有:=50.89×(10.2152)=39.944.4、砼内部温度砼内部的中心温度,按照下式计算:式中:t()max - 在龄期时,砼内部中心的最高温度(); tj - 砼的浇筑温度(); t(t) -在t龄期时混凝土的绝热温升(oc); () -不同浇筑块厚度,在不同龄期时的温降系数();过渡墩承台分二次浇筑,即每次浇筑厚度1.75m,根据下表内插计算(3)
24、=0.53不同龄期水化热温升与浇筑块厚度关系表浇筑块厚度(m)不同龄期(d)时的值369121518212427301.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24由此
25、计算龄期3天的砼内部中心温度:=24.36+39.94×0.53=45.534.5、砼表面温度砼的表面温度,按照下式计算:式中:tb() - 龄期时,砼的表面温度(); tq - 龄期时,大气的平均温度(); t()- 龄期时,砼中心温度与外界气温之差(); h' - 砼的虚厚度(m),; - 砼的导热系数,取值为2.23 w/mk; - 砼模板及保温层的传热系数(w/m2k), ; i - 各种保温材料的厚度(m); i - 各种保温材料的导热系数(w/mk); q - 空气层传热系数,取值为23 w/m2k; k - 计算折减系数,取值为0.666; h - 砼的计算厚度
26、,; h - 砼的实际厚度(m)。各种保温材料的导热系数表(w/mk)材料名称材料名称木板0.23甘蔗板0.05钢模58沥青玻璃棉毡0.05草袋0.14沥青矿棉0.09-0.12木屑0.17油毡纸0.05炉渣0.47泡沫塑料制品0.03-0.05干砂0.33普通砼1.51-2.33湿砂1.31加气砼0.16粘土1.38-1.47泡沫砼0.10红粘土砖0.43水0.58灰砂砖0.69-0.79空气0.03混凝土采用表面灌注0.2m厚、四周0.75m厚从承台砼冷凝管中流出的温水进行保温。4.5.1 混凝土的虚铺厚度:各个参数取值:i砼顶面蓄水保温厚度取20cm;砼四周水的保温层厚度取75cm;i水
27、的导热系数取0.58w/m·k;q空气层传热系数取23 w/m2·k水、钢模板保温层的传热系数: 则有:4.5.2 混凝土的计算厚度:=1.75+2×2.50=6.75m龄期为3天时,砼中心温度与外界气温之差 t(4)=45.53-24.3=21.23();龄期为3天时,大气的平均温度tq=24.3;龄期为3天时,计算得出砼的表面温度: =44.10 龄期为3天时,砼中心温度与表面温度之差为: 45.53-44.10=1.43 < 25龄期为3天时,混凝土表面温度tb()与大气温度tq之差为: 44.10-24.3=19.80 < 254.6、采取降温
28、措施后的砼温度计算根据设计要求,过渡墩承台分二次浇筑,每次浇筑设置一层冷却管,高度方向距混凝土顶面87.5cm,水平方向间距140cm(第一次浇筑厚度为1.75m,为最不利情况);冷却管材料选用钢管光-32-yb234-63黑铁管,外径42.25mm,壁厚3.25mm。冷却管总量532m/1663.12kg,单根冷却管总量133m/415.78kg冷却管自浇筑砼时即通入冷水,并连续通水14天,出水口流量10-20 l/min,进水水温与砼内部温差小于20,冷却管内进出水温度差小于10,每隔1-2小时测温并记录一次。在每次承台浇筑完毕后,利用冷却管流出的温水对承台进行蓄水保温养护。蓄水高度0.2
29、m,过渡墩承台钢套箱内壁同样蓄水,高于承台面0.5m。本方案只计算过渡墩承台的冷却管降温参数,采用冷却管通水后降低砼内部的最高温度,表面蓄水进行保温,防止砼表面的温度与大气温度的温差过大。相关计算参数为:水泥用量:350kg/m3;浇筑温度24.3,浇筑后平均气温24.3;冷却水初始水温20,水的比热c=4.2kj/kgk,s=1000kg/m3,流量qs=15l/min=(15*60)/1000m3/h=0.9m3/h;单根冷却管总长l=133.0m;砼导热系数=3.15w/mk,导温系数a=0.115m2/d,比热c=0.96kj/kgk,容重=2400kg/m3。根据冷却管布置方案,计算
30、冷却管冷却圆柱体的直径为:=1.34m(此数据为化引的砼导温系数m2/d)查参考图例(斜拉桥建造技术p339图3-2-64)得冷却水管散热残留比x值,见下表相关数据:(d)0.51.52.53.54.55.50.0430.1280.2130.2980.3830.468x0.930.860.810.650.570.49=50.89,其中m=0.384(1/d)砼的绝热温升见下表:龄期(d)123456砼绝热温升()27.2834.8139.9443.4345.8147.43查参考图例(斜拉桥建造技术p341图3-2-66)得ca2值,见下表相关数据:(d)0.51.52.53.54.55.5f0
31、0.00470.01410.02350.03290.04230.0517ca20.870.780.730.670.620.57通过表面和冷却管同时散热后的水化热温升,利用下述公式计算得出下表相关数值:计算公式为:123456t27.2834.8139.9443.4345.8147.43t27.287.535.133.492.381.62(ca2)0.50.870.780.730.670.620.57x0.50.930.860.810.650.570.49(ca2x)0.5d0.81 0.67 0.59 0.44 0.35 0.28 1d22.57 22.57 2d18.71 5.05 23.7
32、6 3d16.49 4.45 3.03 23.98 4d12.15 3.28 2.23 1.52 19.18 5d9.86 2.66 1.81 1.23 0.84 16.40 6d7.79 2.10 1.43 0.97 0.66 0.45 13.42 从上表可以看出,最高温升发生在第3天,第3天时的,查参考图例(斜拉桥建造技术p340图3-2-65)得ca1=0.0825值。则=3时的残留比如下:ca1=0.0825;ca2=0.70;x=0.73ca1x=0.0825×0.73=0.06(1-ca1x)=1-0.06=0.94ca2x=0.70×0.73=0.511(1-
33、x)ca2=(1-0.73)×0.70=0.189砼浇筑初期由于有水泥水化热的影响,砼的表面温度常较气温高,此时:式中:tq - 砼浇筑后的平均气温,取24.3; t- 砼表面温度高于气温的差值,按照以下采用: 表面不盖草袋时,t=35; 表面盖一层草袋时,t=10; 表面流水养护时,tb=½(气温+流水温度) 本方案中,=(24.3+20)×0.5=22.15计算砼内部最高温度: =49.26通过以上对比计算,采取降温措施后砼的中心最高温度降幅为:64.3-49.26=15.04。龄期为3天时,砼的表面温度为44.10;龄期为3天时,砼表面温度与中心温度之差为:
34、 49.26-44.1=5.16 < 25龄期为3天时,砼表面温度与大气温度之差为: 44.1-24.3=19.8 < 25为避免砼裂缝的产生,采用蓄水20cm的保温方法,防止砼表面温度与大气温度相差过大。3、主墩墩柱热工计算主墩墩柱实体段的混凝土浇筑计划在今年10月份进行, 东莞市累年各月平均气温、平均最高气温见下表:东莞市累年各月平均气温表 (单位:)月 份123456月平均气温14.215.118.522.525.727.5月 份789101112月平均气温28.528.327.124.320.015.9东莞市累年各月平均最高气温表 (单位:)月 份1234567891011
35、12全年月平均最高气温2626.828.731.233.134.73635.634.632.730.22731.4本方案取10月份平均最高气温为32.7,平均气温24.3。4.1、砼的拌和温度砼搅拌后的出机温度,按照下式计算:式中:tc - 砼的拌和温度(); w - 各种材料的重量(kg); c - 各种材料的比热(kj/kgk); ti - 各种材料的初始温度()混凝土拌和温度计算表材料名称重量w(kg)比热c(kj/kg k)热当量wc(kj/)温度ti()热量tiwc(kj)(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)=(3)×(4)水泥350.0 0.84 29
36、4.00 53.50 15729.00 砂746.0 0.84 626.64 20.00 12532.80 碎石1070.0 0.84 898.80 20.00 17976.00 粉煤灰70.0 0.84 58.80 53.50 3145.80 减水剂12.7 0.84 10.67 53.50 570.74 膨胀剂拌和水170.0 4.20 714.00 20.00 14280.00 合计2418.7 2602.91 64234.34 注:1、表中砂、石的重量,应是扣除游离水份后的净重; 2、上表温度栏中水泥、粉煤灰、减水剂均为太阳直晒温度,拌合水、砂、碎石为采用降温措施后的温度。 由此可得出
37、采取降温措施的混凝土拌和温度: 4.2、砼的浇筑温度砼搅拌后的浇筑温度,按照下式计算:式中:tj - 砼的浇筑温度(); tc - 砼的拌和温度(); tq - 砼运输和浇筑时的室外气温,取24.3; a1an - 温度损失系数 砼装、卸和转运,每次a=0.032; 砼运输时,a= ,为运输时间(min); 砼浇筑过程中a=0.003,为浇捣时间(min)。砼出机拌和温度按照计算取值,为24.68;砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值24.3;砼运输罐车运输时间为45min,砼泵车下料时间约12min,砼分层厚度为30cm,每层砼(34.45m3)从振捣至浇筑完毕预计约1小时。整个墩柱实体
38、段(分三次浇筑)每次浇筑完毕预计最大用时12小时。温度损失系数值: 装料:a1=0.032 运输:a2=0.0042×45=0.189 砼罐车卸料:a3=0.032 砼泵车下料:a4=0.0042×12=0.05 浇捣:a5=0.003×1×60=0.18 0.483故: = 24.68+(24.324.68)×0.483 = 24.50 4.3、砼的绝热温升式中:t() - 在龄期时砼的绝热温升(); th - 砼的最终绝热温升(),; e - 自然常数,取值为2.718; m - 与水泥品种、浇捣时温度有关的经验系数,见下表, 取25时的m
39、值,内插求得m=0.384; - 龄期(d) 计算水化热温升时的m值浇筑温度()51015202530m0.2950.3180.3400.3620.3840.406 w - 每m3砼中水泥用量(kg/m3); q - 每kg水泥水化热量(j/kg),取值335j/kg;(查简明施工计算手册第572页表10-39) c - 砼的比热,取值为0.96(j/kgk)(查简明施工计算手册第571页表1038) - 砼的容重,取为2400kg/m3。采用本配合比时砼的最终绝热温升: =50.893天时水化热温度最大,故计算龄期3天的绝热温升,则有:=50.89×(10.2152)=39.944
40、.4、砼内部温度砼内部的中心温度,按照下式计算:式中:t()max - 在龄期时,砼内部中心的最高温度(); tj - 砼的浇筑温度(); t(t) -在t龄期时混凝土的绝热温升(oc); () -不同浇筑块厚度,在不同龄期时的温降系数();主墩墩柱实体段分三次浇筑,即每次浇筑厚度4.0+4.0+3.13=11.13m,根据下表内插计算(3)=0.74不同龄期水化热温升与浇筑块厚度关系表浇筑块厚度(m)不同龄期(d)时的值369121518212427301.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.
41、490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24由此计算龄期3天的砼内部中心温度:=24.50+39.94×0.74=54.064.5、砼表面温度砼的表面温度,按照下式计算:式中:tb() - 龄期时,砼的表面温度(); tq - 龄期时,大气的平均温度(); t()- 龄期时,砼中心温度与外界气
42、温之差(); h' - 砼的虚厚度(m),; - 砼的导热系数,取值为2.23 w/mk; - 砼模板及保温层的传热系数(w/m2k), ; i - 各种保温材料的厚度(m); i - 各种保温材料的导热系数(w/mk); q - 空气层传热系数,取值为23 w/m2k; k - 计算折减系数,取值为0.666; h - 砼的计算厚度,; h - 砼的实际厚度(m)。各种保温材料的导热系数表(w/mk)材料名称材料名称木板0.23甘蔗板0.05钢模58沥青玻璃棉毡0.05草袋0.14沥青矿棉0.09-0.12木屑0.17油毡纸0.05炉渣0.47泡沫塑料制品0.03-0.05干砂0.3
43、3普通砼1.51-2.33湿砂1.31加气砼0.16粘土1.38-1.47泡沫砼0.10红粘土砖0.43水0.58灰砂砖0.69-0.79空气0.03混凝土采用表面蓄水保温、四周采用钢模板进行保温。4.5.1 混凝土的虚铺厚度:各个参数取值:i砼顶面蓄水保温厚度取20cm;四周为6mm厚的钢模板i钢模的导热系数取58w/m·k;i水的导热系数取0.58w/m·k;q空气层传热系数取23 w/m2·k水、钢模板保温层的传热系数: 则有:4.5.2 混凝土的计算厚度:=4+2×0.58=5.16m龄期为3天时,砼中心温度与外界气温之差 t(4)=54.06-
44、24.3=29.76();龄期为3天时,大气的平均温度tq=24.3;龄期为3天时,计算得出砼的表面温度: =36.18 龄期为3天时,砼中心温度与表面温度之差为: 54.06-36.18=17.88 < 25龄期为3天时,混凝土表面温度tb()与大气温度tq之差为: 36.18-24.3=11.88 < 254.6、采取降温措施后的砼温度计算根据设计要求,主墩墩柱分三次浇筑,每次浇筑设置二层冷却管,高度方向间距200cm,水平方向间距100cm;冷却管材料选用钢管光-32-yb234-63黑铁管,外径42.25mm,壁厚3.25mm。冷却管总量640.68m/2002.77kg,单根冷却管总量106.78m/333.79kg冷却管自浇筑砼时即通入冷水,并连续通水14天,出水口流量10-20 l/min,进水水温与砼内部温差小于20,冷却管内进出水温度差小于10,每隔1-2小时测温并记录一次。在每次主墩墩柱浇筑完毕后,利用冷却管流出的温水对其进行蓄水保温养护。蓄水高度0.2m。本方案只计算主墩墩柱的冷却管降温参数,采用冷却管通水后降低砼内部的最高温度,表面蓄水进行保温,防止砼表面的温度与大气温度的温差过大。相关计算参数为:水泥用量:350kg/m3;浇筑温度24.3,浇筑后平均气温24.3
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