蓄热法热工计算书

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1、中建一局集团第二建筑有限公司包头苏宁广场项目综合蓄热法热工计算书一、蓄热法1、蓄热法的定义混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到0℃以前达到预期要求强度的施工方法。2、蓄热法的适用范围蓄热法施工比较简单，混凝土养护不需要外加热源，冬施费用比较低廉，故在冬期施工时应优先考虑采用。一般初冬或早春季节日平均气温为-10℃，最低气温不低于-15℃的期间，根据日常记录，本工程考虑日平均气温为-5℃混凝土表面系数不大于5或地面以下结构都适宜采用蓄热法施工。根据本工程情况为冠梁表面系数为4

2、.04、护坡桩为地面以下结构，宜采用此法进行混凝土养护。3、蓄热法养护蓄热法施工的混凝土养护，其关键是需要计算设计和确定混凝土冷却到0℃时所需要的保温材料、冷却时间和所达到的强度.（1）根据既定的保温模板、混凝土入模温度及室外气温来计算混凝土降到0℃时所需要的时间。（2）根据混凝土模温降至0℃这段时间及其平均气温来计算混凝土是否达到要求的强度。（3）如满足不了要求，再采取增加或改变保温材料品种或厚度，改变水泥品种或提高入模温度等措施，使之达到要求。二、计算公式可用于蓄热法计算的斯克拉姆塔耶夫公式，采用单向稳定传热假设，计算简便

3、，我国冬期施工曾长期沿用这个公式式中：to——混凝土的冷却时间(h)；5中建一局集团第二建筑有限公司包头苏宁广场项目Cc——混凝土的热容量(kJ/m3·K)；To——混凝土浇筑完毕时的温度(℃)；mce——每立方米混凝土所用的水泥量(kg/m3)；Cce——每千克水泥的水化热(kJ/kg)；M——结构的表面系数(m-1)；Tm——混凝土养护期间的平均温度(℃)；Tm,a——混凝土养护期间的室外平均温度(℃)；R——模板及保温材料的总热阻(m2·K/W)；α——保温材料的透风系数。注：①结构表面系数M按下式计算：式中：M——结构

4、表面系数(m-1)；Ac——结构的冷却表面积(m2)；Vc——结构的体积(m3)。②混凝土养护期间的平均温度Tm。③凝土养护期间的室外平均温度Tm,a取法，亦可按照每时或每日平均气温计算。④保温材料的传热系数及热阻。蓄热法的保温外套一般由两层或多层不同的材料组成，其总传热系数为K，热阻为R，因热阻与传热系数成反比，故可用下式计算。5中建一局集团第二建筑有限公司包头苏宁广场项目式中：R——模板或保温材料的热阻(m2·K/W)；λ1……λn——模板或保温材料的导热系数(W/m·℃)；d1……dn——模板或保温材料的厚度(m)。凝土

5、养护期间的室外平均温度(℃)；⑤透风系数取值见下表：模板或保温材料透风系数α小风中风大风保温材料由易透风材料组成易透风保温材料外包不易透风材料保温层由不易透风材料组成2.01.51.32．51.81.453.02.01.6注：小风风速Vw＜3m/s小风风速3≤Vw＜5m/s小风风速Vw＞5m/s三、计算参数根据护坡装冠梁施工情况，以标准段侧墙计算，长1m，宽0.9m，高0.55m。(1)结构的表面系数M=4.04(m-1)；①结构的冷却表面积Ac=2(m2)；②结构体积Vc=0.495(m3)；(2)混凝土浇筑完毕时的温度To

6、=2(℃)；(3)混凝土养护期间的平均温度Tm=1(℃)；(4)每千克水泥的水化热Cce=270(kJ/kg)；(5)每立方米的水泥用量mce=300(kg/m3)；(6)混凝土的热容重Cc=2510(kJ/m3·K)；(7)室外平均气温Tm,a=-5(℃)；(8)保温材料透风系数α=1.3；(9)模板及保温材料总热阻R=0.078(m2·K/W)；①保温材料各层厚度di=0.01(m)；5中建一局集团第二建筑有限公司包头苏宁广场项目②保温材料各层导热系数λi=0.15(W/m·℃)。四、计算结果混凝土冷却时间：to=（251

7、0*2+300*270）*0.078/(4.04*(1--5)*1.3)=324.752h五、当采用蓄热发养护时，亦可按如下步骤求算混凝土临界强度：大量的研究证明,对于同一种水泥配制,同一标号的混凝土具有同一的强度增长规律。其强度增长的两个主要影响因素是温度和时间（龄期）。也就是说强度是温度及龄期两个变量的函数。根据斯克拉姆塔也夫所提出的表达式,龄期T与强度之间的关系可表示为:根据我国规范的混凝土强度增长曲线,考虑到温度的影响,可转化为如下近似公式:硅酸盐水泥：矿渣水泥：根据设计要求，本工程使用商品混凝土均为硅酸盐水泥，因此3

8、1.5%即，混凝土浇筑入模后温度降至0℃这段时间强度能满足施工要求。六、总结上述计算方法由于受到混凝土外加剂、塌落度影响，不能作为施工的唯一依据，实际施工中，应结合采用“混凝土强度增长曲线”进行推算。并保证混凝土浇筑完毕后，及时封闭施工环境，及时采取蓄热保温养护。5中建一局集