(1)混凝土拌和温度
设混凝土拌和物的热量系由各种原材料所供给,拌和前混凝土原材料的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等,从而混凝土拌和温度可按下式计算:
式中 ——混凝土的拌和温度();
、——砂、石子的温度();
、——水泥、拌和用水的温度();
、、——水泥、扣除含水量的砂及石子的重量(㎏);
、、——水及砂、石子中游离水的重量(㎏);
、、、——水泥、砂、石子及水的比热容()。
上式若取===0.84,=4.2则简化得
本工程采用C45混凝土,每立方混凝土水用量155㎏,水泥250㎏,砂705㎏,石子1000㎏
==25
(2)混凝土浇筑温度计算
混凝土拌和出机后,经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。根据实践,混凝土的浇筑温度一般可按下式计算:
式中 ——混凝土的浇筑温度();
——混凝土的拌和温度();
——混凝土运输和浇筑时的室外气温();
、、——温度损失系数,按以下规定取用:
1混凝土装卸和运转,每次=0.032;
2混凝土运输时,=A,为运输时间(),如用搅拌运输车时,A为0.0042;
3浇筑过程中,=0.003,为浇筑时间()。
0.032*3+0.0042+0.003*60=0.28
=25+(28-25)×0.28=25.84
(3)混凝土水化热绝热温升值计算
水泥水化过程中,放出的热量称为水化热。当结构截面尺寸小,热量散失快,水化热可不考虑。但对大体积混凝土,混凝土在凝固过程中聚居在内部热量散失很慢,常使温度峰值很高。而当混凝土内部冷却时就会收缩,从而在混凝土内部产生拉应力。假若超过混凝土的极限抗拉强度时,就可能在内部裂缝,而这些内部裂缝又可能与表面干缩裂缝联通,从而造成渗漏甚至破坏。
假定结构物四周没有任何散热和热损失条件,水泥水化热全部转化成温升后的温度值,则混凝土的水化热绝对温升值可按下式计算:
式中——浇完一段时间,混凝土的绝热温升值();
——每立方米混凝土水泥用量();
Q——每千克水泥水化热量(J/㎏);
C——混凝土的比热在0.841.05之间,一般取0.96;
——混凝土的质量密度,取2400;
——常数为2.718;
——龄期(D);
——与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数,由表查得,一般取0.20.4;
——混凝土最大水化热温升值,即最终温升值。
HGO廊道混凝土水泥采用P.O.425,也就是普通硅酸盐水泥,则Q取377,每立方混凝土水泥用量为250,则=40.9
(4)混凝土内部中心温度
式中——混凝土内部中心最高温度();
——混凝土的浇筑入模温度();
——在龄期时混凝土的绝热温升();
——不同浇筑块厚度的降温系数。
按最终温升值计算,为40.9;HGO廊道混凝土最厚3米,则查表得取0.68;入模温度为25.84;则=25.84+40.9*0.68=53.7
(5)混凝土保温材料厚度
计算根据热交换原理,假定混凝土的中心温度向混凝土表面的散热量,等于混凝土表面保温材料应补充的发热量,因而,混凝土表面保温材料所需厚度可按下式计算:
式中——保温材料所需厚度(m);
H——结构厚度(m);
——保温材料的导热系数(W/);
——混凝土的导热系数,取2.3 W/;
——混凝土中心最高温度();
——混凝土表面温度();
——混凝土浇筑后向35天空气平均温度();
0.5——指中心温度向边界散热的距离。为结构厚度的一半;
K——传热系数的修正值,即透风系数。对易于透风的保温材料组成取2.6或3.0(指一般刮风或大风情况,下同);对不易透风的保温材料取1.3或1.5;对混凝土表面用一层不易透风材料,上面再用容易透风的保温材料组成,取2.0或2.3。
本工程采用草袋保温,其导热系数为0.14 W/,属易透风的保温材料,取K=2.6,则由
=
=0.02m