大体积混凝土热工计算

1、绝热温升计算Th= mcQ/Cρ（1-е-mt）式中：

Th—混凝土的绝热温升（℃）；

3

mc——每m 混凝土的水泥用量，取

290370

3

Kg/m；

Q——每千克水泥28d 水化热，取KJ/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

0.406；计算结果如下表：

t（d） Th（℃）

2、混凝土内部中心温度计算T1（t）=Tj+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Tj——混凝土浇筑温度，取

30

℃（可采取浇筑当日的询平均气温）

332.5

642.1

944.9

1245.7

ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表

底板厚度h(m)

2.5

计算结果如下表

t（d）T1（t）（℃）由上表可知，砼第

9

351.1

656.1

956.5

1252.0d砼温差

不同龄期时的ξ值

30.65

60.62

90.59

120.48

d左右内部温度最高，则验算第9

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（棉毛毡）保温保湿养护，铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度

δ= 0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·（Tmax-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0.01（棉毛毡）；

λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T2——混凝土表面温度：35.5（℃）（Tmax-25）Tq——施工期大气平均温度：30

（℃）

T2-Tq—-5.5

（℃）

Tmax-T2—

21.0（℃）

Kb——传热系数修正值，取

1.3

；

δ= 0.5h·λi(T2-Tq)Kb/λ·（Tmax-T2）*100=

0.18

故可采用一层棉毛毡并，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]=4.43

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=0.3507④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ=3.20m

⑤混凝土表面温度

T]/H

2

2（t）= Tq+4·hˊ（H- h）[T1（t）- Tq式中：

T2（t）——混凝土表面温度（℃）Tq—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）

cm

T1（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（T1（t））和表面温度（T2（t））如下表。混凝土温度计算结果表t（d）T1（t）（℃）T1- Tq（℃）T2（t）（℃）T1（t）- T2（t）351.121.132.019.1656.126.132.523.6956.526.532.523.91252.022.032.119.8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yt1e0y001.tMi11n式中：y（t)y0e--龄期t时砼的收缩变形值；--标准状态下最终收缩值，3.24×10-4常数e=2.718；混凝土收缩变形不同条件影响修正系数M1、M2、M3…Mn--各种不同条件下的修正系数；M11.0M21.0M31.0M41.06M51.0M61.09M71.25M81.4M91.0M101.0积M2.02各龄期砼收缩变形值如下表龄期（d）31.9463.8295.64127.41159.131810.792112.41y0（×10-5）2、 各龄期砼收缩当量温差 ytTyt 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）36912151821Ty(t)-1.94-3.82-5.64-7.41-9.13-10.8-12.43、各龄期混凝土最大综合温度2TTjTtTytTq3Tj：砼浇筑温度，取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 30℃30℃混凝土最大综合温差龄期（d）ΔT3691215182119.7024.2224.2923.0821.5319.9218.314、混凝土各龄期弹性模量0.09tEtE01 eE0:砼最终弹性模量（Mpa），c35龄期（d）E（t）30.7561.3191.75取定E03.15122.08152.33×104 N/mm2182.53212.67混凝土各龄期弹性模量（×104N/mm2）5、外约束为二维时温度应力计算EtT(t)1ShtRKE（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 Rk:外约束系数,取定0.4Sh(t) :各龄期砼松弛系数混凝土松弛系数如下表龄期(d)Sh(t)30.5769121518210.5240.4820.4170.4110.3830.3690.150.4龄期(d)б外约束为二维时温度应力(N/mm2)36912151821-0.39-0.79-0.96-0.94-0.97-0.91-0.856、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。t1.05fctfct=（抗裂度验算）2.2Mpa （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 tfct0.589≤1.05,抗裂度满足要求