承台混凝土热工计算

1、附件三主塔承台大体积混凝土热工计算一、工程概况XXX大桥桥塔承台尺寸为10.4X10.4X5m，单个承台混凝土用量为540.8m，混凝土 标号为C30，根据我国现行规范规定，本工程的承台属于大体积混凝土范围。施工时间在5 月下旬，平均气温17C左右。二、混凝土配合比表1：承台混凝土配合比材料名称水泥粉煤灰人工砂天然砂碎石碎石水JS聚羧酸盐高性能规格P.042.5F类II级II区中砂5-10 mm10-20 mm饮用水外加剂理论用量(kg/m3)2471053314963167361692.816三、混凝土温度的计算3.1混凝土的绝热温升(T )： TT* (1 s)Tcp式中：T 一在t龄期混

2、凝土的绝热温升(C)； TW 每m3混凝土的水泥用量(kg/m3)，取W=247 kg/m3；Q 一每 kg 水泥水化热(K J/kg)，取 Q=377K J/kg；c 一混凝土比热0.96J/(kgK)P 一混凝土容重2400kg/m3e为常数，取2.718；t一混凝土龄期(天)m 一常数，与水泥品种、浇筑时温度有关，根据规范取0.309。表:2：混凝土绝热温升计算表t (d)36912Th (C)24.033.637.338.8由上表可知，混凝土最高绝热温升：Tt max=38.8 (C)3.2混凝土实际中心温度：T()=T +T x&式中：T一混凝土的浇筑温度，取15C； j&不同浇筑混

3、凝土块厚度的温降系数。表3：厚度为5 m的混凝土不同龄期的&值厚度h(m)不同龄期时的E值3691250.740.730.720.65表4：不同龄期的混凝土中心温度t (d)36912T()(C)32.839.541.940.2计算得知混凝土在浇筑后的第9天左右其内部的绝热温度最高。3.3混凝土养护计算承台混凝土表面覆盖阻燃草帘，草帘上下各铺一层不透风的塑料薄膜。保温材料厚度5= 0.5h入i(T2-Tq)Kb/入(Tmax-T2)式中：5 保温材料厚度(m)；入i各保温材料导热系数W/ (mK)，取0.14(阻燃草帘)；入一一混凝土的导热系数，取2.33W/ (mK)T2混凝土表面温度：16

4、.9 (C)(Tmax-25)Tq施工期大气平均温度：15 (C)；T2-Tq5.9 (C)；Tmax-T221 (C)；Kb传热系数修正值，取1.3；5= 0.5h入i(T2-Tq)Kb/入(Tmax-T2) *100=5.46cm所以，可采取两层阻燃草帘并在其上下各铺设一层塑料薄膜进行养护。混凝土保温层的传热系数计算B=1/35i/入i+1/Bq式中：B 混凝土保温层的传热系数W/ (m2K)；5 i各保温材料厚度；入i各保温材料导热系数W/ (mK)；Bq空气层的传热系数，取23W/ (m2 K)；代入数值得：B=1/N5i/入 i+1/Bq=2.31W/ (m2 K)混凝土虚厚度计算h

5、=k入/B式中：h 混凝土虚厚度(m)；k折减系数，取2/3；入一一混凝土的传热系数，取2.33W/(mK)；h=k入/B=0.6733混凝土计算厚度H=h+2h =6.35m混凝土表面温度T2 (t) = Tq+4 h(H- h) T1 (t) - Tq/H2式中：T2 (t)混凝土表面温度(C)；Tq施工期大气平均温度(C)；h 混凝土虚厚度(m)；H混凝土计算厚度(m)；T1 (t)1龄期混凝土中心计算温度(C)；不同龄期混凝土的中心计算温度(T1 (t)和表面温度(T2 (t)如下表。混凝土温度计算结果表t (d)36912T1(t)(C)32.839.541.940.2T2(t)(C

6、)16.617.217.417.3T1 (t) - T2 (t)16.222.324.523.0通过计算可得，采用表面覆盖养护后，内外最大温差为24.5摄氏度，小于25C，满足规范要求。四、混凝土抗裂计算4.1混凝土各龄期收缩变形= 0(1 -e 0.01? Miy yl=1式中：8 y Q) 龄期t时砼的收缩变形值； 0 标准状态下最终收缩值，3.24X10-4； ye常数，e=2.718；M1、M2、M3Mn-各种不同条件下的修正系数；混凝土收缩变形不同条件影响修正系数M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10积M1.01.01.01.061.01.091.251.41.01.02.02各

7、龄期砼收缩变形值如下表龄期(d)36912151821(X10-5)1.943.825.647.419.1310.7912.414.2各龄期收缩当量温差Tj：砼浇筑温度，取15C；T (t):龄期t的绝热温升；Ty (t):龄期T时的收缩当量温差;Tq：砼浇筑后达到稳定时的温度，取17C；混凝土最大综合温差龄期(d)36912151821AT12.0916.5617.2416.4715.1413.6312.084.4混凝土各龄期弹性模量气=E0(1 e-0.09t)E0:砼最终弹性模量(Mpa), C30混凝土取定E =3 x104N/mm2 ； 0混凝土各龄期弹性模量(X104N/mm2)龄

8、期(d)36912151821E(t)0.711.251.671.982.222.412.554.5外约束为二维时温度应力计算穴一 E阡(，).膈. R1 ph 仔)K式中：E(t):各龄期砼弹性模量；a：混凝土线膨胀系数1X10-5/C；AT(t)：各龄期混凝土最大综合温差;U :砼泊松比，取定0.15 ；Rk:外约束系数，取定0.4；Sh(t):各龄期砼松弛系数；混凝土松弛系数如下表龄期(d)36912151821S h(t)0.570.5240.4820.4170.4110.3830.369外约束为二维时温度应力(N/mm2)龄期(d)369121518216-0.23-0.51-0.65-0.64-0.65-0.59-0.534.6验算抗裂度是否满足要求根据经验资料，把砼浇筑后的