铁路工程冬季混凝土施工热工计算.doc

铁路工程冬季混凝土施工热工计算 一、概述 哈大铁路客运专线伊通河特大桥DK702+637.64～DK730+937.64段线下工程由中交三航局二分部负责施工；考虑本工程工期较紧、混凝土量大，为确保工期的如期实现，在保证质量的情况下，当外界气温在－10℃以上时，需进行混凝土冬期施工。本年度冬期混凝土施工项目主要为钻孔灌注桩，要求在施工现场混凝土浇筑时温度不低于5℃。 本施工区段钻孔灌注桩混凝土配合比为：(Kg/m3) 材料名称 水泥 粉煤灰 外加剂 砂 石 水 材料产地 吉林亚泰 长春二电 山西黄腾 松花江 长春泉眼 现场 规格 P.O42.5 HT-HPC 中砂 5～31.5 地下水 用量 291 107 3.98 782 1028 152 二、冬期混凝土施工热工计算 本施工区段混凝土原材料加热方法：优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对细骨料(砂)进行加热；水加热温度控制在80℃以下，砂加热温度控制在60℃以下。按至钻孔灌注桩浇筑现场混凝土拌合物的温度为5℃进行计算： 2.1 混凝土拌合物出机温度计算 混凝土拌合物经混凝土运输车运输到浇筑时温度按下式计算： T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta) 式中： T2: 混凝土拌合物运输到浇筑时温度，取5℃； T1: 混凝土拌合物出机温度（℃）； t1: 混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间，取0.75h； n: 混凝土拌和物运转次数，取2； Ta: 混凝土拌合物运输时环境温度（℃）； α: 温度损失系数（h-1），取α＝0.25； 解得：T1 环境温度（℃） 5 4 3 2 1 0 -1 -2 备注 T1 （℃） 5 5.3 5.7 6.0 6.3 6.7 7.0 7.4 环境温度（℃） -3 -5 -6 -7 -4 -8 -9 -10 T1 （℃） 7.7 8.4 8.7 9.0 8.0 9.4 9.7 10 为确保工程质量，按运输环境温度为－10℃时，所需的混凝土拌合物出机温度10℃控制冬期混凝土的施工。 2.2混凝土拌合物温度计算 混凝土拌和物的温度按下式计算： T1＝T0-0.16*(T0-Ti) 式中： T0――混凝土拌合物温度（℃） T1――混凝土拌合物的出机温度（℃），取10℃ Ti――搅拌机棚内温度（℃）； 即:10＝TO-0.16*(T0- Ti)； 解得：T0=(10－0.16Ti)/0.84 ℃ 。 2.3 混凝土拌合物中水的加热温度计算 混凝土拌合物的理论温度按下式进行计算： T0＝[0.92(mceTce＋mfTf +msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)] ÷[4.2mw+0.92(mce+mf+msa+mg)] 式中： T0――混凝土拌合物温度 （℃） mw、mce、mf、msa、mg ――水、水泥、粉煤灰、砂、石的用量(Kg）;其值分别为：152Kg、291Kg、107Kg、782Kg、1028Kg ； Tw、Tce、Tf、Tsa、Tg ――水、水泥、粉煤灰、砂、石的温度 （℃） wsa、wg――砂石的含水率（％） c1、c2――水的比热容（KJ/Kg*K）和冰的溶解热（KJ/Kg） 当骨料温度大于0℃时：c1=4.2，c2=0； 当骨料温度小于或等于0℃时：c1=2.1，c2=335； 即： Tw=[((10-0.16Ti)/0.84)*(4.2mw+0.92(mce+mf+msa+mg))-(0.92(mce＋mfTf+msaTsa+mgTg) +c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)]/ 4.2(mw-wsamsa-wgmg) ⑴ 当环境温度大于0℃时,假定搅拌机棚内气温及粗、细骨料的温度同实际的环境温度，采用加热水的方法来保证混凝土的出机温度满足要求。水的加热温度计算如下： 适用于环境气温大于0℃，混凝土出机温度按10℃计算 加热水温计算 环境 气温（℃） 机棚内温度（℃） 实测 砂温（℃） 实测 石温（℃） 实测砂含水量（％） 实测石含水量（％） 实测水泥温度（℃） 实测粉煤灰温度（℃） 加热 水温（℃） 5 5 5 5 3% 3% 10 10 39.3 4 4 4 4 3% 3% 10 10 45.1 3 3 3 3 3% 3% 10 10 51.0 2 2 2 2 3% 3% 10 10 56.8 1 1 1 1 3% 3% 10 10 62.7 ⑵当环境温度小于0℃时；假定粗骨料的温度