冬期混凝土施工热工计算书.docx

冬期混凝土施工热工计算书

冬期混凝土施工，由气象资料可知在1月份为最不利时段，因此热工计算选用1月份有关资料。

一、拌合楼出机口温度的计算

1混凝土浇筑成型完成时温度计算

式中——混凝土拌合物运输到浇筑时的温度（℃）；

——考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（℃）；

——分别为混凝土、模板、钢筋的比热容（）；

——每1方混凝土的重量（㎏）；

——分别为每1方混凝土相接触的模板、钢筋重量（㎏）；

——分别为模板、钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（℃），取元月日平均温度-0.4℃。

当混凝土浇筑成型完成温度≥5℃时，如下表可反算出≥5.55℃。

组成项

每方混凝土对应的重量（）

比热

（）

?

平均温度

??

．℃

℃

（℃）

（）

混凝土

2400

1

2400

5.55

13376

模板

50

0.48

24

0.2

5

钢筋

400

0.628

251.2

0.2

50

合计

2675.2

13431

T3

5

2混凝土拌合物经运输到浇筑时温度计算

——混凝土拌合物出机温度（℃）；

——混凝土拌合物运输时环境温度（℃），取-12℃；

——温度损失系数（），用混凝土搅拌车取0.25；

——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间，取0.8小时；

——为混凝土拌合运转次数；取3。

经计算得：=-(0.25*0.8+0.032*3)(+12)≥5.55℃

≥12.93℃

3混凝土拌合物出机温度计算

——混凝土拌合物温度（℃）；

——搅拌机棚内温度（℃）；取10℃

经计算=-0.16(-10)≥12.93℃

≥13.49℃

4混凝土拌合物温度计算

混凝土拌合物温度，根据组成材料的温度按热平衡原理先行计算混凝土拌合物的理论温度，然后由试拌调整。

混凝土拌合物的理论温度，可按下式计算：

式中——混凝土拌合物温度（℃）；

——分别为水、水泥、砂子、石子的用量（㎏）；

——分别为水、水泥、砂子、石子的温度（㎏）；

——分别为砂子、石子的含水率（%）；

——水的比热容（）；

——冰的溶解热（）。

当骨料温度大于0℃时，=4.2，=0；

当骨料温度小于或等于0℃时，=2.1，=335。

下表给出了C30混凝土当≥13.49℃时，拌合用水需要加热的温度计算结果。

表4-1混凝土拌合物温度计算表

砼成份

重量

（）

平均温度（）

?

kg

℃

kg?℃

%

水泥

356

12

4272

粉煤灰

61

8

488

砂

611

0.2

122.2

2.00

2.444

12.22

粗骨料

1186

0.2

237.2

3.00

7.116

35.68

热水

192

56

10752

合计

2214

5119.4

5.00

9.56

47.8

13.49

经计算：混凝土拌合用水需要加热到56℃，才能满足需求。考虑到实际拌和过程中各种材质温度传导的差异影响,混凝土出机温度比理论拌和后温度会有所偏低，拌合用水加热温度按60℃计算。

综上，当拌合用水采用人工加热60℃，砂子、石子保持在0.2℃，拌和机采用暖棚保暖，棚内温度达到10℃，并且混凝土浇筑时环境温度达到0.2℃时，可满足混凝土拌合物浇筑成型时温度大于5℃。混凝土拌合物出机温度大于10℃规范要求。

2、拌合楼.热负荷计算

根据混凝土施工各月份环境温度分析，混凝土冷负荷应按低温月份元月份进行计算。

拌合楼混凝土平均施工强度按85m3/h计算，每立方砼加60℃热水200kg，冬季来源水温按5℃，每小时热负荷为：

Q＝W×ΔT×Ci

＝140×200×（60－5）×1×2

＝187×104kcal/h(有效负荷)

考虑热水在输送过程中和在热交换过程中的热量损失10％，实际热负荷为187×104×1.1=205.8×104kcal/h。

选择热水锅炉一台，热负荷为250×104kcal/h，配用加热水箱和热水泵为拌和机提供热水。对拌和楼的上水箱要进行保温。

3、承台蓄热法养护热工计算

⑴保温材料总传热系数及总热阻系数计算

混凝土围壁的隔热效能，取决于总热阻系数。热阻系数可按下式计算：

式中——每一种保温材料的厚度（）；

——每一种保温材料的导热系数（）；按表取用；

承台蓄热法养护拟采用混凝土浇筑完成后在表面先包裹一层0.5毫米塑料薄膜，再用棉被覆盖。其导热系数分别为=0.02，=0.1。经计算：

0.043+0.0005/0.02+0.005/0.1=0.143（m2K/W）

⑵混凝土由浇筑到冷却平均温度计算

混凝土由浇筑到冷却的平均温度，与结构的表面系数有关，按下式计算：

式中——混凝土由浇筑到冷却的平均温度（℃）；

——混凝土浇筑完毕后的初温（℃），取5℃；

——混凝土结构的表面系数，由下式计算：

承台按长、宽、高分别为6.5m、6.5m、2.2m计算：=1.07。

经计算：=3.99℃。