冬期混凝土施工热工计算.doc

冬 期 混 凝 土 施 工 热 工 计 算
一、 概述
红烟工程由中铁局集团有限企业负责施工; 考虑本工程工期较紧、 混凝土量大, 为确保工期准期实现, 在确保质量情况下, 需进行混凝土冬期施工。本年度冬期混凝土施工项目关键为桥梁涵洞基础, 要求在施工现场混凝土浇筑时温度不低于5℃。
本施工区段C30混凝土配合比为: (Kg/m3)
材料名称
水泥
粉煤灰
矿粉
外加剂
砂
石
水
材料产地
天
厂
池
蕊
胜
中合

规格
P.O42.5
F类II级
S95
JX-3
中砂
5～40
地下水
用量

750
1060
140
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: 优先采取加热水方法, 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。按至基础浇筑现场混凝土拌合物温度为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, 所需混凝土拌合物出机温度10℃控制冬期混凝土施工。
2.2混凝土拌合物温度计算
混凝土拌和物温度按下式计算:
T1＝T0-0.16*(T0-TB)
式中:
T0――混凝土拌合物温度（℃）
T1――混凝土拌合物出机温度（℃）, 取10℃
TB――搅拌机棚内温度（℃）;
即:10＝TO-0.16*(T0- Ti);
解得: T0=(10－0.16TB)/0.84 ℃ 。
2.3 混凝土拌合物中水加热温度计算
混凝土拌合物理论温度按下式进行计算:
T0＝[0.9(mceTce＋mfTf ＋mkTk+msaTsa+mgTg)+4.2TWw(mw-wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)]
÷[4.2mW+0.9(mce+mf+mk+msa+mg)]
式中:
T0――混凝土拌合物温度 （℃）
mw、 mce、 mf、 mk、 msa、 mg ――水、 水泥、 粉煤灰、 矿粉、 砂、 石用量(Kg）;其值分别为: 140Kg、 240Kg、 100Kg、 60Kg、 750Kg、 1060Kg ;
Tw、 Tce、 Tf、 Tk、 Tsa、 Tg ――水、 水泥、 粉煤灰、 矿粉、 砂、 石温度 （℃）
wsa、 wg――砂石含水率（％）
c1、 c2――水比热容（KJ/Kg*K）和冰溶解热（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=[((10-0.16TB)/0.84)*(4.2mw+0.9(mce+mf+mk+msa+mg))-(0.9(mce＋mfTf+msaTsa+mgTg)
+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg))]/ 4.2(mw-wsamsa-wgmg)
⑴ 假定搅拌机棚内气温及粗、 细骨料温度同实际棚内温度, 采取加热水方法来确保混凝土出机温度满足要求。水加热温度计算以下:

适适用于棚内气温度大于0℃, 混凝土出机温度按10℃计算
加热水温计算
暖棚
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
2.5%
0.1%
10
10
31.8
4
4
4
4
2.5%
0.1%
10
10
36.2
3
3
3
3
2.5%
0.1%
10
10
40.5
2
2
2
2
2.5%
0.1%
10
10
44.9
1
1
1
1
2.5%
0.1%
10
10
49.3
0
0
0
0
2.5%
0.1%
10
10
66.7
-1
-1
-1
-1
2.5%
0.1%
10
10
71.1
-2
-2
-2
-2
2.5%
0.1%
10
10
75.4
-3
-3
-3
-3
2.5%
0.1%
10
10
79.6
三、 施工中注意事项:
1、 本施工区段冬期混凝土施工期限: 当连续5 天日平均气温稳定在5℃以下, 则此5 天第一天为进入冬季施工初日; 当气温转暖时, 最终一个5 天日平均气温稳定在5℃以上, 则此5 天最终一天为冬季施工终日。
2、 当棚内温度在0℃以上时, 仅需将水加热到表中温度; 当气温小于0℃时, 需采取将水、 细骨料至加热。我们已建立保暖大棚, 满足粗细骨料大于0℃, 所以只加热水就能满足混凝土
3、 为预防水泥和热水直接接触, 在投料时, 需先投入骨料和热水, 搅拌后再投入水泥, 同时将搅拌时间延长1.5倍。
4、 尽可能缩短混凝土拌合物从出料至浇筑现场运输时间, 冬季施工期间, 罐车应使用定型保温被覆盖, 降低运输过程中混凝土热量损失。
5、 首灌混凝土施工时, 需实测混凝土出机温度, 必需时, 对加热水温度进行调整, 确保混凝土出机温度满足要求。

试验室