混凝土热工计算表

混凝土热工计算：依据《建筑施工手册》（第四版）、《大体积混凝土施工规范》（GB_50496-2009）进行取值计算。

砼强度为：C40 砼抗渗等级为：P6砼供应商提供砼配合比为：水：水泥：粉煤灰：外加剂：矿粉：卵石：中砂155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727一、温度控制计算1、最大绝热温升计算T MAX= W·Q/c·ρ=(m c+K1FA+K2SL+UEA)Q/Cρ式中：T MAX——混凝土的最大绝热温升；W——每m3混凝土的凝胶材料用量；m c——每m3混凝土的水泥用量，取205Kg/m3；FA——每m3混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3；SL——每m3混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3；UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量，取10.63Kg/m3；K1——粉煤灰折减系数，取0.3；K2——矿粉折减系数，取0.5；Q——每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg；C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；T MAX=（205+0.3×110+0.5×110+10.63）×375/0.97×2400T MAX=303.63×375/0.97×2400=48.91（℃）2、各期龄时绝热温升计算Th（t）=W·Q/c·ρ（1-e-mt）= T MAX（1-e-mt）；Th——混凝土的t期龄时绝热温升（℃）；е——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变。

根据商砼厂家提供浇注温度为20℃，m值取0.362Th（t）=48.91（1-e-mt）计算结果如下表：3、砼内部中心温度计算T1（t）=T j+Thξ（t）式中：T1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是该计算期龄混凝土温度最高值；T j——混凝土浇筑温度，根据商砼厂家提供浇注温度为20℃；ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表T1（t）=T j+Thξ（t）=20+ Thξ（t）计算结果如下表：由上表显示，砼中心温度最高值出现在第三天。

Th= W c Q/C ρ（1-е-mt）式中：Th—混凝土的绝热温升（℃）；m c ——每m 3 混凝土的水泥用量，取3；Q——每千克水泥28d 水化热，取C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；е——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变，取2、混凝土内部中心温度计算T 1（t）=T j +Thξ（t）式中：T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度，取由上表可知，砼第9d左右内部温度最高，则验算第9d砼温差3、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表：混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，混凝土表面采用保温材料（稻草）蓄热保温养护，并在稻草上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T 2）式中：δ——保温材料厚度（m）；λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T 2——混凝土表面温度：29.9（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：12（℃）T 2-T q —-17.9（℃）T max -T 2—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=4.75cm故可采用两层土工布并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。

②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 1.01③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=1.542④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ=7.08m ⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。

附件《搅拌站混凝土热工计算》
基础混凝土配合比为：水泥m c=386kg, 砂m s=673kg , 石子m g=1076kg, 水m w=186kg, 砂含水量w a=5%, 石子含水量w g=1%, 经现场测试水泥的温度为Tc=10º，水的温度为Tw=35º,砂的温度Ts=9°，石子的温度Tg=7°，水泥、砂、石子的比热为：Cc=Cs=Cg=0.84kJ/kg·Ｋ，水的比热Ｃw=4.2 kJ/kg·Ｋ
混凝土拌和温度计算表
混凝土的拌和温度为：T0=ΣTimC/ΣmC=(5)/(3)= 14.36℃
搅拌站在冬期施工过程中用彩钢板封闭内设暖气供暖，砂石料场冬期施工过程中用塑料棚布加多层棉被覆盖保温，保证原材料温度在10℃左右，拌和用水采取接通锅炉热水加热方式保证砼拌和水温在30℃左右。

通过以上措施完全可以保证搅拌站砼拌和温度满足施工需要。

C40混凝土热工计算以C40混凝土为例，每立方米混凝土中的材料用量为：水168kg,温度80℃；水泥410kg,温度5C；砂520kg,温度-3c；石1338kg,温度-3c；砂含水率3%,石含水率1%,搅拌棚内温度10∙c,混凝土拌和物采用封闭式泵车运输，运输和成型共历时1小时，当时气温-5D CD8.1普通混凝土8.1.1混凝土拌和物的理论温度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一—混凝土拌和物的理论温度(C)；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、石的温度(℃)；Ps、Pg--砂石的含水率：b ----- 水的比热(kj/kg.k)；B——水的溶解热(kj/kg.k)o当骨料温度XTC时，b=4.2B=O当骨料温度W(TC时，b=2.10B=335TO=[0.9×(410×5-3×520-3×1338)+4.2×80X(168-0.03X520-0.01X1338)+2.1×(0.03×520×-3+0.01×1338X-3)-335X(0.03X520+0.01X1338)]/[4.2X168+0.9X(410+520+1338)]=12.3r8.1.2混凝土从搅拌机中倾出时的温度：TI=TO-O•16(TOTd)式中：TI—混凝土从搅拌机中倾出时的温度(C)；Td——搅拌棚内温度(C)。

Tl=12.3-0.16×(12.3-10)=11.9℃8.1.3混凝土经运输成型后的温度：T2=Tl-(at+0.032n)(Tl-Tp)式中：T2一—混凝土经过运输成型后的温度(C)；t-混凝土自运输至成型的时间(h)；n—混凝土倒运次数；Tp—室外气温(C)；a—温度损失系数(封闭式自卸汽车a=0.1)T2=ll.9-(0.l×l+0.032×l)X(11+9.5)=9.7c8.1.4混凝土因钢筋及模板吸热后的温度T3=(CnT2+GmCmTm)/(GnCn+GmCm)式中:T3一—混凝土因钢筋及模板吸热后的温度(℃):Gm ...... 1立方米混凝土的重量(kg):Gn—与1立方米混凝土相接触的模板和钢筋的总重量(kg)；Cn........ 混凝土比热，取lkj/kg.k；Cm——钢材比热，取0.48kj/kg.k;Tm—模板钢筋的温度，即当时的大气温度(C)。

Th= m c Q/C ρ（1-е-mt）式中：Th—混凝土的绝热温升（℃）；m c ——每m 3 混凝土的水泥用量，取3；Q——每千克水泥28d 水化热，取C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；е——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变，取2、混凝土内部中心温度计算T 1（t）=T j +Thξ（t）式中：T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度，取由上表可知，砼第9d左右内部温度最高，则验算第9d砼温差2、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表：混凝土表层（表面下50-100mm 处）温度，底板混凝土表面采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

地下室外墙1200 厚混凝土表面，双面也采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护，并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。

①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T 2）式中：δ——保温材料厚度（m）；λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）] ，取λ——混凝土的导热系数，取2.33[W/（m·K）]T 2——混凝土表面温度：39.6（℃）（Tmax-25）T q ——施工期大气平均温度：30（℃）T 2-T q —-9.6（℃）T max -T 2—21.0（℃）K b ——传热系数修正值，取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·（T max -T2）*100=4.46cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。

②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/（m·K）]βq ——空气层的传热系数，取23[W/（m 2·K）]代入数值得：β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.76③混凝土虚厚度计算：hˊ=k·λ/βk——折减系数，取2/3；λ——混凝土的传热系数，取2.33[W/（m·K）]hˊ=k·λ/β=0.5628④混凝土计算厚度：H=h+2hˊ= 3.63m⑤混凝土表面温度T 2（t）= T q +4·hˊ（H- h）[T 1（t）- T q ]/H 2式中：T 2（t）——混凝土表面温度（℃）T q —施工期大气平均温度（℃）hˊ——混凝土虚厚度（m）H——混凝土计算厚度（m）式中： hˊ——混凝土虚厚度（m）式中：β——混凝土保温层的传热系数[W/（m 2·K）]T 1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）不同龄期混凝土的中心计算温度（T 1（t））和表面温度（T 2（t））如下表。

混凝土热工计算书一、冬期施工的已知条件工程使用的全部是顺城搅拌站商品砼，所以要求混凝土经过运输成型后的温度为10℃—20℃。

二、热工计算：1、当施工现场温度为-5℃时混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：T3=（G n C n T2+G m C m T m）/（G n C n+G m C m）=（2400×1×10+279×0.48×5）/（2400×1+279×0.48）=9.2℃T3：混凝土在钢模板和钢筋吸收热量后的温度（℃）G n：1m³混凝土为2400KgG m：1m³混凝土相接触的钢模板和钢筋的总重量为279KgC n：混凝土比热，取1KJ/KgKC m：钢材比热，取0.48 KJ/KgKT2：混凝土经过搅拌、运输、成型后的温度（℃）T m：钢模板、钢筋的温度，即当时大气温度（℃）混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃经计算得:（1）当混凝土经过运输成型后的温度为10℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.47℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为9.2℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.94℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为8.67℃（2）当混凝土经过运输成型后的温度为15℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.79℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.53℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.27℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为14.01℃（3）当混凝土经过运输成型后的温度为20℃当施工现场温度为0℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.94℃当施工现场温度为-5℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.68℃当施工现场温度为-10℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.41℃当施工现场温度为-15℃时,混凝土浇筑完毕后的温度为18.15℃2、设：室外平均气温t p=-5℃，室外最低温度-15℃，砼浇灌后的初始温度t0=10℃。

C30砼冬期施工热工计算C30砼配合比：水泥：砂子：石子：水：外加剂=1:1.80:3.00:0.50:0.01（水泥用量：405Kg/m3）现场砼拌和机拌料时的实物配比为：水泥及粉煤灰405㎏/m3,砂子：695㎏/m,石子1159㎏/m,水193㎏/m。

外加剂因质量较小，热工计算时可以忽略不计。

依据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）14.2.2要求：拌合用各项材料需要加热的温度应根据附录J冬期施工热工计算公式确定，但不得超过表1的规定；混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。

根据文水地区的实际情况，施工最低气温为-10℃，计算时骨料及环境温度均按-10℃进行取值。

一、考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土成型时的温度T3≥5℃（与混凝土拌合物入模温度T2要求相同）进行计算拌合物入模温度T2应满足的条件：T3=（c c W c T2+c t W t T t+c g W g T g）/（c c W c+c t W t+c g W g）（J-4)式中：T3—混凝土成型时的温度；取T3≥10℃。

c c、c g—混凝土、钢筋的比热容（KJ/kg.K）；查《土木工程手册》可知：c c=0.837、c g=0.628。

W c—每立方米混凝土的质量（Kg）；取W c=2400KgW t、W g—与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋的质量（Kg）；计算W t、W g的取值：每立方米混凝土相当于基础的长度为0.9米（塌落度按20cm计，基础宽度按5.5m计）。

基础单位钢筋重约为400Kg（依据图纸提供），平均每米箱梁用量为：7.3Kg/m。

钢筋：W g=7.3*0.9=6.57Kg；T t、T g—模板、钢筋的温度；取T t=T g=-10℃将以上取值代入公式J—4有；T3=（c c W c T2+c t W t T t+c g W g T g）/（c c W c+c t W t+c g W g）≥10℃→（0.837*2400*T2+0.628*6.57*10）÷（0.837*2400+0.628*6.57）≥10℃→（2008.8T2+41.3）÷2050.1≥10℃→0.98T2-0.02≥10℃→T2≥10.3℃计算可知：考虑钢筋的吸热影响，当混凝土拌合物入模温度T2≥10.3℃时，可以保证混凝土成型时的温度T3≥10℃。

混凝土拌和物热工理论计算及经验数据(1)混凝土拌和物理论温度混凝土拌和物的理论温度，根据组成材料的温度，按热平衡原理推导的公式进行计算。

（以C50混凝土配合比进行计算）T 0=［{0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-ωsamsa－ωgmg)}+{cl(ωsamsaTsa+ωgmgTg)－c2(ωsamsa+ωgmg)}］÷{4.2mw+0.9(mce+msa+mg)}表7-3 计算参数表T1＝T0－0.16（T0－T2）T0——混凝土理论温度。

T2——搅拌机棚内温度，取8℃。

则T1＝12.3－0.16（12.3－8）＝11.6℃。

（3）混凝土拌和物入模温度T2＝T1―（αt1＋0.032n）（T1－Tα）α——温度损失系数（h－1），当用混凝土搅拌车运输时，α＝0.25。

t1——混凝土拌和物自运输至浇筑的时间（h），t1＝0.2。

n——混凝土拌和物运转次数，采用溜槽时n＝1，采用泵车时n＝2。

Tα——混凝土运输时环境温度，取-8℃。

则采用溜槽直接入模时，T2＝10℃；采用泵车泵送时，T2＝9.3℃。

通过混凝土拌和物热工理论计算，满足混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃的规范要求。