建筑大樓工程冬期施工熱工計(jì)算

建筑大樓工程冬期施工熱工計(jì)算以C40混凝土為例，每立方米混凝土中的材料用量為：水168kg，溫度80℃；水泥410kg，溫度5C；砂520kg，溫度-3℃；石1338kg，溫度-3℃；砂含水率3％，石含水率1％，攪拌棚內(nèi)溫度10℃，混凝土拌和物采用封閉式泵車運(yùn)輸，運(yùn)輸和成型共歷時(shí)1小時(shí)，當(dāng)時(shí)氣溫-5℃。1.1普通混凝土1.1.1混凝土拌和物的理論溫度TO=[0.9(GcTc+GsTs+GgTg)+4.2Tw(Gw-PsGs-PgGg)+b(PsGsTs+PgGgTg)-B(PsGs+PgGg)]/[4.2Gw+0.9(Gc+Gs+Gg)]式中：TO——混凝土拌和物的理論溫度(℃)；Gw、Gc、Gs、Gg——每立方米水、水泥、砂、石的用量(kg)；Tw、Tc、Ts、Tg——水、水泥、砂、石的溫度(℃)；Ps、Pg——砂石的含水率；b——水的比熱(kj／kg.k)；B——水的溶解熱(kj/kg.k)。當(dāng)骨料溫度>0℃時(shí)，b=4.2B=0當(dāng)骨料溫度≤0℃時(shí)，b=2.10B=335TO=[0.9×(410×5-3×520-3×1338)+4.2×80×(168-0.03×520-0.01×1338)+2.1×(0.03×520×-3+0.01×1338×-3)-335×(0.03×520+0.01×1338)]/[4.2×168+0.9×(410+520+1338)]=12.3℃1.1.2混凝土從攪拌機(jī)中傾出時(shí)的溫度：T1=T0-0.16(TO-Td)式中：TI——混凝土從攪拌機(jī)中傾出時(shí)的溫度(℃)；Td——攪拌棚內(nèi)溫度(℃)。T1=12.3-0.16×(12.3-10)=11.9℃1.1.3混凝土經(jīng)運(yùn)輸成型后的溫度：T2=T1-(at+0.032n)(T1-Tp)式中：T2——混凝土經(jīng)過運(yùn)輸成型后的溫度(℃)；t--混凝土自運(yùn)輸至成型的時(shí)間(h)；n—混凝土倒運(yùn)次數(shù)；Tp—室外氣溫(℃)；a—溫度損失系數(shù)(封閉式自卸汽車a=0.1)T2=11.9-(0.1×1+0.032×1)×(11+9.5)=9.7℃1.1.4混凝土因鋼筋及模板吸熱后的溫度T3=(CnT2+GmCmTm)/(GnCn+GmCm)式中:T3——混凝土因鋼筋及模板吸熱后的溫度(℃)；Gm——1立方米混凝土的重量(kg)；Gn——與1立方米混凝土相接觸的模板和鋼筋的總重量（kg）；Cn——混凝土比熱，取1kj/kg.k；Cm——鋼材比熱，取0.48kj/kg.k；Tm——模板鋼筋的溫度，即當(dāng)時(shí)的大氣溫度(℃)。T3=(2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=1.5℃1.1.5法養(yǎng)護(hù)過程溫度計(jì)算及強(qiáng)度驗(yàn)算蓄熱材料采用5cm厚阻燃草簾被，覆蓋養(yǎng)護(hù)7天，養(yǎng)護(hù)期間的平均溫度計(jì)算如下:Tm，a=-6，C=1，ρ=2400，Mce=410，ω=1.3，Vce=0.013，Qce’=360M=A/V=1/0.8=1.25，K=6Tm=(e—Vce×t-ηe-θVce/θ+η/θ-)／(Vce×t)+Tm，a=Vce×Qce×Mce／(Vce×C×ρ-ω×K×M)=0.013×360×410／(0.013×1×2400-1.3×6×1.25)二89.5η=ω×K×M/（Vce×C×ω）=1.3×6×1.25/(0.013×1×2400)=0.313η=T3-Tm,a+=1.5+6+89.5=104Tm=(e-Vce×-ηe-θVce.t/θ+η/θ-y)/(Vce×T)+Tm,a=(89.5×2.72-0.013×7-104×2.72-0.313×0.0313×7/0.313+104/0.313-89.5)/(0.313×7)-6=24.8查混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范附錄二，得平均溫度24.8℃，養(yǎng)護(hù)7天，強(qiáng)度65％>30％，滿足要求。式中：t—混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，取7天C—混凝土比熱，取1kj/kg·k;ρ—混凝土密度；Mce——每立方米混凝土水泥用量；Qce——水泥水化累計(jì)最終放熱量；Vce——水泥水化速度系數(shù)；oj——透風(fēng)系數(shù)；K——草簾被傳熱系數(shù)；M——結(jié)構(gòu)表面系數(shù)；To——設(shè)室外溫度為-6℃1.2大體積混凝土計(jì)算：1.2.1混凝土內(nèi)部中心溫度計(jì)算：假設(shè)齡期6天，混凝土厚1.5米Tt=WQ(1-e-mt)／Cρ取最大值則e-mt=0Tt=WQ／Cρ=410×461÷(1×2400)=71.75℃W一每立方米混凝土水泥用量(kg／m3)Q一每千克水泥水化熱量(Kj／kg)ρ一混凝土密度取2400kg／m3t—混凝土齡期(d)t=6Tmax=Tj+Tt×ξ=1.3+71.75×0.46=44.5℃℃Tj一混凝土澆注溫度Tt一齡期t時(shí)混凝土絕熱溫度ξ一不同澆注塊厚度降溫系數(shù)，ξ=0.461.2.2混凝土表面溫度計(jì)算：Tb(τ)=Tq+4h'(H-h')△T(τ)Tb(t)一齡期t混凝土表面溫度Tq一大氣平均溫度H一混凝土計(jì)算厚度(m)，H=h+2h'H'一混凝土實(shí)際厚度(m)h’一混凝土需厚度(m)，h=Kλ／U；λ一混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)取勝2.33W／m·K；K一計(jì)算折減系數(shù)，可取0.666；U一模板及保溫層的傳熱系數(shù)(W／K)；U=1／[∑(δi/λi+Rwδ一各種保溫材料的厚度(m)；λi一各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W／m·K)；Rw一外表面散熱阻，可取0.043m2K／W；△T（τ）—齡期τ時(shí)混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差（℃）,△T（τ）=Tmax-Tq?！鱐（τ）=Tmax-Tq=44.5+5=49.5U=1/[∑(δi/λi)+R