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松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算xxx公司松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算文件編號(hào):文件日期:修訂次數(shù):第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì),管理制度吉林蘭旗松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算
吉林蘭旗松花江大體積混凝土施工溫度計(jì)算
控制大體積混凝土表面和內(nèi)部溫度差不超過(guò)25℃
一、基本資料
1、承臺(tái)平面尺寸:為米×米的矩形截面截掉四個(gè)直角,計(jì)算按矩形截面計(jì)算。承臺(tái)截面面積:456m2,混凝土基礎(chǔ)體積:456×5(高)=2280m3;
2、承臺(tái)強(qiáng)度等級(jí):C30,混凝土配合比如下:
品種
水泥Wc
粉煤灰
砂Ws
碎石Wg
水Ww
外加劑
數(shù)量
320
120
748
1032
158
`比例
3、2005年8月份施工,預(yù)計(jì)平均氣溫為22℃
二、混凝土溫度計(jì)算
1、混凝土入模溫度
(1)、拌合機(jī)入機(jī)原材料溫度:水泥溫度tc:40,砂、石、水與大氣溫度同ts(tg、tw)=22
(2)、混凝土比熱:c=kg·K
(3)混凝土出機(jī)溫度
Tb=[c×(Wc×tc+Ws×ts+Wg×tg)+b×tw×Ww]/[c×(Wc+Ws+Wg)+b×Ww]
b:水泥的比熱取
Tb=[×(320×40+748×22+1032×22)+×22×158]/[×(320+748+1032)+×158]=64446/2678=℃
(4)、混凝土運(yùn)輸溫度損失
Ts=(α×t+(Tb-Td)
α:每小時(shí)穩(wěn)定損失系數(shù),液壓式攪拌機(jī)取;
t:混凝土運(yùn)輸及成型時(shí)間??;
混凝土倒運(yùn)次數(shù)取1次;
Tb:混凝土出機(jī)溫度℃;
Td:外界溫度22℃
Ts=(×+)×=℃
(5)、泵送摩擦升溫約1℃
拌和物的入模溫度為:℃
2、混凝土絕熱最大升溫
混凝土絕熱升溫
θmax=WcQ0/cγ
混凝土單位容重:γ=2380kg/m3
水泥水化熱:Q0=461
Tmax=θ0=320×461/×2380)
=℃
3、不同齡期混凝土的升溫值
由于承臺(tái)混凝土下面與土體相連按下面不散熱,僅上面散熱考慮。
混凝土導(dǎo)溫系數(shù):a=d=(m2/h)
水化熱速率:m=(l/d)
自然養(yǎng)護(hù)條件下,L=5m,x點(diǎn)處不同齡期溫度與混凝土絕熱升溫之比θm/θ0:
xt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
不同齡期、不同深度混凝土的升溫值θm
X
t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
由上表知從第二天起其溫差即超過(guò)35℃,混凝土最高溫度為+=℃故應(yīng)采用有效降溫防裂措施。
三、冷卻水管設(shè)計(jì)計(jì)算
1、沿承臺(tái)每隔一米的水平面單獨(dú)布置矩形冷卻水管,每層冷卻水管分為四個(gè)獨(dú)立的區(qū)域分別冷卻,設(shè)冷卻水管進(jìn)水水溫等于大氣平均溫度22℃,在熱交換過(guò)程中設(shè)水管全長(zhǎng)L范圍內(nèi)混凝土平均溫度一至,其計(jì)算公式如下:
θ'm=θw+X(θp-QW)+X1θm
θ'm:水管全長(zhǎng)L范圍內(nèi)混凝土平均溫度;
θw:冷卻水初溫取22℃;
θp:混凝土的澆注溫度取℃;
θm:混凝土的最升溫值;
X:二期水管冷卻系數(shù);
X1:一期水管冷卻系數(shù),是b√(m/a)、at/b2、λL/(cwPwqw)的函數(shù);
2、估算3d,6d,9d,15d混凝土平均溫升和冷卻水管出口水溫。
混凝土導(dǎo)熱系數(shù)
λ=kJ/m·h·℃
混凝土比熱
c=kJ/m·kg·℃
水的比熱
cw=kJ/m·kg·℃
水的單位體積重
ρw=1000kg/m3
冷卻水的流量(每根冷卻管)
qw=20l/min=m3/h
(暫定)
冷卻水管平面應(yīng)相互垂直交叉布置,冷卻水管采用內(nèi)徑33mm的鋼管水管長(zhǎng)度L=175m
采用4層布置
混凝土絕熱溫升
θ0=℃
水泥水化熱
m=(L/d)=(L/h)
ε=λ·L/(Cw·ρw·qw)=×175/×1000×=
αf=a·log100/log(b/c)
式中a------導(dǎo)溫系數(shù)
h
b/c=×=
b:水管層距
c:水管半徑徑
循環(huán)水等效導(dǎo)溫系數(shù):
αf=a·log100/log(b/c)=×log100/log=(m2/h)
b=
查表
τ(d)
αf×τ×24/b2
b=
X
Y
6
9
21
3、計(jì)算混凝土升溫
θm=θw+X(θp-QW)+X1θ0
根據(jù)公式X=0,X1按上表,θ0混凝土最終絕熱升溫值,分別計(jì)算不同齡期冷卻水管冷卻后混凝土溫度及水管內(nèi)水上升溫度。
所以當(dāng)τ=6天:
混凝土平均溫度上升值為×=℃
(相當(dāng)于降溫,此時(shí)內(nèi)外溫差=℃);
冷卻水平均溫度上升值為:×=℃。
τ=9天:
混凝土平均溫度上升值為×=℃
(相當(dāng)于降溫,此時(shí)內(nèi)外溫差=℃;
冷卻水平均溫度上升值為:×=℃
τ=21天:
混凝土平均溫度上升值為×=℃
(相當(dāng)于降溫
冷卻水平均溫度上升值為:×=3℃
固在冷卻水循環(huán)9天左右后即可不進(jìn)行循環(huán)了。
四、注意事項(xiàng):
1、
一般將冷卻水與混凝土之間的溫差應(yīng)限制在22℃,以免在水管周?chē)炷烈?/p>
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