混凝土配合比及热工计算

1、六、混凝土配合比计算混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、施工配合比的确定等。混凝土结构材料： 水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.00/cm3. 砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.65/cm3，含水率为2 石：531.5mm碎石，级配合格，其表观密度og=2.7/cm3,含水率为11、初步配合比计算1.计算配制强度（fcu，o）。当混凝土的设计强度小于C60时，配制强度应按下式确定： fcu，ofcu，k1.645=25+1.645*5=33.23(MPa) 即： fcu，o =33.23(MPa)1.15fcu，k=1.15×25=28.75(MPa)当没有近期

2、的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按下表取值。混凝土强度标准差值混凝土强度等级C20C25C45C50C55（MPa）4.05.06.02.计算水胶比（W/B）。混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比应按下式计算：式中 a、b 回归系数，回归系数可由下表采用； fb 胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实测，MPa。回归系数a和b选用表系 数碎 石卵 石a0.530.49b0.200.13当胶凝材料28d抗压强度（fb）无实测值时，其值可按下式确定：fbf·s·fce 式中 f、s粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按下表选用；粉煤灰影响系数f和粒化高

3、炉矿渣粉影响系数s掺 量（）粉煤灰影响系数（f）粒化高炉矿渣粉影响系数（s）01.001.00100.850.951.00当无水泥28d抗压强度实测值时，其值可按下式确定：fcec·fce，g式中 c水泥强度等级值的富余系数（可按实际统计资料确定）；当缺乏实际统计资料时，可按下表选用；fce，g水泥强度等级值，MPa。水泥强度等级值的富余系数（c）水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10将以上数据代入得： = =0.69按照混凝土的最大水灰比和最小水泥用量的规定：W/B0.55，即取W/B=0.553.每立方米混凝土用水量的确定。塑性混凝土单位用水量的确

4、定。由下表可知：WO=185(kg/m3)塑性魂混凝土的用水量（单位：kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项 目指标10203140162031.540.0坍落度（mm）1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160172175200210220230185195205215175185195205165175185195 4.每立方米混凝土胶凝材料用量（mbo）的确定。根据已选定的混凝土用水量mwo和水胶比（W/B）可求出胶凝材料用量：每立方米混凝土胶凝材料全部是水泥，则水泥用量（mco）的确定：

5、mco=mbo=336（Kg）按照建筑工程冬期施工规范、“混凝土的最大水灰比和最小水泥用量的规定”可知：水泥最小用量为280kg/m3 ， 则水泥用量满足要求。5.砂率的确定。由于缺乏历史数据，混凝土砂率的确定查下表可知：按照线性插入可知：s =36% 6.粗集料和细集料用量的确定。采用体积法时，按下列公式计算： 即： 解得：则一立方混凝土中水泥336kg、水185kg、砂664kg、石1195kg2、混凝土计算配合比 3、施工配合比现假定工地测出的砂的含水率为a、石子的含水率为b，混凝土施工配合比中水泥、砂、石子、水的用量分别为：则将上述设计配合比换算为施工配合比，其材料的称量应为：mc、

6、ms、 mg 、mw 水泥： mcmc=336（kg）砂： msms（1a）=664*(1+0.02)=677（kg）石子： mgmg（1b）=1195*(1+0.01)=1207（kg）水： mwmwms×amg×b=185-664*0.02-1207*0.01=160（kg）即：一立方米混凝土中水泥、砂、石子、水的用量分别为336（kg）、677（kg）、1207（kg）、160（kg）。七、热工计算本工程主体结构冬季施工期间时自然气候环境温度处于5至8之间，风速为35m/s。根据建筑工程冬季施工规范JGJ/104-2011等有关规范对该工程进行热工计算。1、计算混凝土

7、拌合物的理论温度即：2、计算混凝土拌合物出机温度 即 3、商品混凝土拌合物运输与输送至浇筑地点时的温度 1、采用商品混凝土泵送施工时：T2=T1-Ty-Tb 其中，Ty、Tb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：Ty=（t1+0.032n）×(T1- Ta) = (0.25×0.5+0.032×1) ×(13+8)=2.83 =4×1.45×3.6/（0.04+0.04/0.046)×(13-2.83+8)×0.08× 0.134/(0.96&#

8、215;2380×0.125²)=0.11式中：T2混凝土拌合物运输与输送到浇筑地点时温度（）Ty采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低（）Tb采用泵管输送混凝土时的温度降低（）T1泵管内混凝土的温度与环境气温差（），当商品混凝土采用泵送工艺输送时：T1= T1- Ty- Ta Ta室外环境气温（）室外环境气温取-8t1混凝土拌合物运输的时间（h）0.5ht2混凝土在泵管内输送时间（h） n混凝土拌合物运转次数为1次 Cc混凝土的比热容kj/(kg·K) 取值0.96kj/(kg·K) c混凝土的质量密度（kg/m3） 一般取值2380kg/m3b泵管

9、外保温材料导热系数W/（m·k） 取值0.046W/（m·k）db泵管外保温层厚度（m） 取值0.04mDL混凝土泵管内径（m）取值0.125m Dw混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m）取值0.134m 透风系数，可按规程表A.2.2-2取值 透风系数取1.45温度损失系数（h-1）；采用混凝土搅拌车时：=0.25即： T2=T1-Ty-Tb =13-2.83-0.11 =104、 考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑完成时的温度计算1.柱以600×600为例。 Cc混凝土比热容（kj/kg·K）普通混凝土取值0.96 Cf模板比热容（kj/kg

10、·K）木模0.48 Cs钢筋比热容（kj/kg·K）0.48 mc每m3混凝土重量（kg）2380 mf每m3混凝土相接触的模板重量（kg）取值119.5 ms每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg）取值125.4 Tf模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（），本工程取8 Ts钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（），本工程取8 T2混凝土入模温度，取9.1 T3混凝土成型后的温度 混凝土在蓄热法养护过程温度计算柱的围护层采用0.24mm的塑料布，外包120mm的草帘。 养护开始至任一时刻t的混凝土温度() 混凝土从养护开始至任一时刻t的平均温度() T混凝土凝土蓄热养

11、护开始到任一时刻t的温度（） Tm,a混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温（） t混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h） 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） di第i层围护层厚度（m） ki第i层围护层的导热系数（W/m·k）本工程柱混凝土表面覆盖一层0.24mm塑料布和一层120mm厚草帘。 Vce水泥水化速度系数（h-1）0.015 c混凝土的质量密度（kg/m3） 一般取值2380Qce水泥水化累积最终放热量（kj/kg）350则： 按如下公式，可以计算混凝土任意时刻的温度：混凝

12、土蓄热养护开始到时刻t的温度表 时间（d）温度（）时间（d）温度（）329.6625.3429.4722.3527.6819.3 由计算结果可知：室外最低温度为-8，风速在3-5m/s,采用42.5级硅酸盐水泥，成型温度为9.1 ，在混凝土达到临界受冻强度后，温度在0以上，混凝土柱满足施工条件。 用图解法确定混凝土强度 计算混凝土蓄热养护开始到时刻t的温度见下表：时间（h）温度（）时间（h）温度（）时间（h）温度（）09.1612.91216.1210.48147229.5411.61015.19629.5按下式计算混凝土已达到的等效龄期：式中：即：根据以上算出的等效龄期，在龄期-强度曲线上查

13、出其强度值为11.9N/mm2。2.以梁250×700为例（计算方法和柱一样） 梁的围护层采用0.24mm的塑料布，外包120mm的草帘。 按如下公式，可以计算混凝土任意时刻的温度：混凝土蓄热养护开始到时刻t的温度表时间（d）温度（）时间（d）温度（）320.5613.2418.4710.9515.789.2由计算结果可知：室外最低温度为-8，风速在3-5m/s,采用42.5级硅酸盐水泥，成型温度为8.7 ，在混凝土达到临界受冻强度后，温度在0以上，混凝土梁满足施工条件。用图解法确定混凝土强度：计算混凝土蓄热养护开始到时刻t的温度见下表：时间（h）温度（）时间（h）温度（）时间（h）温度（）08.76121214.729.98137219.54111014.79619.5则等效龄期为：根据以上算出的等效龄期，在龄期-强度曲线上查出其强度值为11.2N/mm2。 3、以130mm厚的板为例（计算方法和柱一样） 板的围护层采用0.24mm的塑料布，外包200mm的草帘。按如下公式，可以计算混凝土任意时刻的温度：混凝土蓄热养护开始到时刻t的温度表时间（d）温度（）时间（d）温度（）320.1610.5417.577.351484.4 由计算结果可知：室外最低温度为-8，