大体积混凝土热工计算表格

1、绝热温升计算

Th= m c Q/Cρ（1-е-mt）

式中：

Th—混凝土的绝热温升（℃）；

m c——每m3 混凝土的水泥用量，取270Kg/m3；

Q——每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg；

C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；

ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；

е——为常数，取2.718；

t——混凝土的龄期（d）；

m——系数、随浇筑温度改变，取0.295；

计算结果如下表：

t（d） 36912

Th（℃）25.5 36.1 40.4 42.2

2、混凝土内部中心温度计算

T1（t）

=T j+Thξ（t）

式中：

T1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值

T j——混凝土浇筑温度，取20℃（可采取浇筑当日的询平均气温）

ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表

底板厚度h(m)

不同龄期时的ξ值

36912

1.50.490.460.380.29

计算结果如下表

t（d）36912 T1（t）（℃）32.5 36.6 35.4 32.2

由上表可知，砼第 6 d左右内部温度最高，则验算第 6 d砼温差

2、混凝土养护计算

混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，底板混凝土表面采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。地下室外墙1200 厚混凝土表面，双面也采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度

δ= 0.5h·λi(T2-T q)K b/λ·（T max-T2）

式中：

δ——保温材料厚度（m）；

λi——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取0.0267（阻燃草帘）；λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]

T2——混凝土表面温度：14.4 （℃）（Tmax-25）

T q——施工期大气平均温度：20（℃）

T2-T q—--5.6 （℃）

T max-T2—21.0 （℃）

K b——传热系数修正值，取 1.3；

δ= 0.5h·λi(T2-T q)K b/λ·（T max-T2）*100=-0.30 cm

故可采用一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。

②混凝土保温层的传热系数计算

β=1/[Σδi/λi+1/βq]

式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m2·K）]

δi——各保温材料厚度

λi——各保温材料导热系数[W/（m·K）]

βq——空气层的传热系数，取23[W/（m2·K）]

代入数值得：β=1/[Σδi/λi+1/βq]=######

③混凝土虚厚度计算：

hˊ=k·λ/β

式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）

k——折减系数，取2/3；

λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]

hˊ=k·λ/β=-0.107

④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 1.29 m

⑤混凝土表面温度

T2（t）= T q+4·hˊ（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（℃）

hˊ——混凝土虚厚度（m）

H——混凝土计算厚度（m）

T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）

不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。

混凝土温度计算结果表

t（d）36912

T 1（t）（℃）32.5 36.6 35.4 32.2T 1- T q （℃）12.5 16.6 15.4 12.2T 2（t）（℃）

20.7 20.9 20.8 20.7T 1（t）- T 2（t）

11.8 15.7 14.5 11.6

由上表可知，混凝土内外温差<25℃，符合要求。

抗裂计算

1、各龄期混凝土收缩变形

式中：

--龄期t时砼的收缩变形值；

--标准状态下最终收缩值，3.24×10-4e

常数e = 2.718；

M1、M2、M3…Mn--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M 1.0

1.0

1.0

1.06

1.0

1.09

1.25

1.4

1.0

1.0

2.02

各龄期砼收缩变形值如下表

龄期（d）

3

6

9

12

15

18

21

（×10-5）

1.94 3.82 5. 7.41 9.13 10.79 1

2.41

2、 各龄期砼收缩当量温差

ξy(t)：不同龄期混凝土收缩相对变形值；α：混凝土线膨胀系数取1×10-5/℃；

各龄期收缩当量温差

龄期（d）

3

6

9

12

15

18

21

)t y （e ()(

)e e y t y

t

n

e

M i

=--=å000111

1.e y 0

e y 0()()a

e t y t y T =

3、各龄期混凝土最大综合温度

T j ：砼浇筑温度，取30℃

T （t）:龄期t的绝热温升T y（t）:龄期T时的收缩当量温差T q ：砼浇筑后达到稳定时的温度，取

20℃

混凝土最大综合温差

龄期（d）3

6

9

12

15

18

21

ΔT

25.0930.2431.3230.7529.5228.0626.53

4、混凝土各龄期弹性模量

E 0:砼最终弹性模量（Mpa ），c40取定E 0

3.25×104 N/mm 2混凝土各龄期弹性模量（×104N/mm 2）

龄期（d）3

6

9

12

15

18

21

E （t）

0.77 1.36 1.80 2.15 2.41 2.61 2.76

5、外约束为二维时温度应力计算

E （t）：各龄期砼弹性模量

α：混凝土线膨胀系数 1×10-5/℃ΔT (t)：各龄期混凝土最大综合温差

μ:砼泊松比，取定0.15 0.15R k :外约束系数,取定0.40.4

S h(t) :各龄期砼松弛系数

混凝土松弛系数如下表

龄期(d)36

9

12

15

18

21

S h(t)

0.57

0.5240.4820.4170.4110.3830.369

()()q

t y t j T T T T T -++=D 32

()()

E E e t t =--00091.()()K

t h t t R S T E ××-D -=

m

a s 1)

(

外约束为二维时温度应力(N/mm 2)

龄期(d)3

6

9

12

15

18

21

б

-0.52-1.01-1.28-1.29-1.37-1.32-1.27

6、验算抗裂度是否满足要求

根据经验资料，把砼浇筑后的15d 作为砼开裂的危险期进行验算。

（抗裂度验算）

f ct =

2.39Mpa （28天抗拉强度设计值）

同条件龄期15天抗拉强度设计值（达28天强度的75%）龄期15天温度应力1.04MPa

0.7669≤1.05,抗裂度满足要求

()

05.1£ct

t f s ()

=ct

t f

s