如何利用水泥的水化热计算混凝土的温升？

用于分析混凝土的温度应力产生的裂缝

2025-02-12 21:18:21

推荐回答（3个）

回答1：

　　现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如桥梁基础、墩台、高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等
　　于1m，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必
　　须从根本上分析它，来保证施工的质量。
　　大体积混凝土的温控计算示例
　　已知混凝土内部达到最高温度一般发生在浇筑后3-5天。所以取三天降温系数0.36计算Tmax。
　　混凝土的最终绝热温升计算：
　　Tn=mc*Q/(c*p)+mf/50………………(1)
　　不同龄期混凝土的绝热温升可按下式计算：
　　Tt=Tn(1-e-mt)………………………(2)
　　式中：Tt：t龄期时混凝土的绝热温升（℃）；
　　Tn：混凝土最终绝热温升（℃）；
　　M:随水泥品种及浇筑温度而异，取m＝0.318；
　　T：龄期；
　　mf：掺和料用量；
　　Q：单位水泥水化热，Q=375kj/kg；
　　mc：单位水泥用量；
　　c：混凝土的比热，c=0.97kj/(kg*k);
　　p:混凝土的密度，p=2400kg/m3;
　　代入（1）得混凝土最终绝热温升：
　　Tn=57.5℃；
　　代入（2）得:
　　T3=57.5*0.615=35.4℃；
　　T4=57.5*0.72=41.4℃；
　　T5=57.5*0.796=45.77℃；
　　T7=57.5*0.892=51.3℃；
　　底板按1m厚度计算：
　　Tmax=Tj+Tt*δ
　　Tmax:混凝土内部最高温度（℃）；
　　Tj：混凝土浇筑温度，根据天气条件下底板混凝土施工实测平均结果，假定为10℃；
　　Tt：t龄期时的绝热温升；
　　δ：降温系数，取0.36；
　　按照混凝土最终绝热温升57.5℃代入：
　　Tmax=10+57.5*0.36=30.7℃
　　4、实测混凝土表面温度Tb
　　混凝土的内部最高温度为30.7℃，根据现场实测表面温度Tb，计算内外温差，当温差超过25℃时，需进行表面覆盖保温材料，以提高混凝土的表面温度，降低内外温差。
　　5、混凝土表面保温层厚度计算
　　δi=K*0.5hλi(Tb-Tq)/ λ(Tmax-Tb)
　　其中：δi：保温材料所需厚度（m）；
　　h:结构厚度（m）；
　　λi：保温材料的导热系数，设用草袋保温，λi为0.14；
　　λ：混凝土的导热系数，取2.3；
　　Tq：混凝土3-7天的空气平均温度；
　　Tb：混凝土表面温度；
　　K：传热系数的修正值，即透风系数。对易于透风的保温材料取2.6；对不易透风的保温材料取1.3或1.5；混凝土表面用一层不透风的材料，上面再用容易透风的保温材料取2.0或2.3；
　　根据本项工程实际待测表面温度即可知道保温层厚度。

回答2：

　　钢筋砼就是钢筋混凝土，被广泛应用于建筑结构中。
　　浇筑混凝土之前，先进行绑筋支模，也就是用铁丝将钢筋固定成想要的结构形状，然后用模板覆盖在钢筋骨架外面。最后将混凝土浇筑进去，经养护达到强度标准后拆模，所得即是钢筋砼。
　　混凝土的浇筑均由一端向另一端浇筑，采用水平分段、斜向分层的方法浇筑，其浇筑方法如下：浇筑方向是从梁的一端循序进展至另一端。在将近另一端时，为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象，改从一端向相反方向投料，在距该端4～5m处合龙。分层下料、振捣，每层厚度不宜超过30cm，上层混凝土必需在下层混凝土振捣密实后方能浇筑，以保证混凝土有良好的密实性。预应力混凝土梁的马蹄部分钢筋较密，为保证质量，可先浇完马蹄部分，后浇腹板。其横隔板的混凝土与腹板同时浇筑，浇筑时应分层，平行作业。

回答3：

混凝土降温收缩的程度取决于混凝土的降温差，平面尺寸和降温速度。

　　降温值 = 浇筑温度 + 温升值 — 环境温度

　　其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量，用水量，大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土的表面的散热能力和其它降温措施等)。

　　合理地选择原材料，尽可能降低水泥用量，优化配合比，避免产生过大的水化热温升。，提高粉煤灰掺量。以上措施有效地降低了水化热温升。使混凝土内部温度不致过高。

1、降低混凝土浇筑温度：

　　由混凝土内部温度计算公式（Tmax = Tj +△T；Tj为浇注温度）可以看出：浇筑温度与混凝土内部最高温度的大小成正比关系。所以降低混凝土的浇筑温度，就可以降低混凝土内部温度。

　　根据《混凝土结构施工及验收规范》规定，混凝土浇筑温度不宜超过28℃,要求商品混凝土供应站混凝土的出罐温度不得高于25℃。现场对浇筑的混凝土每4h进行一次浇筑温度的测量，浇筑温度均控制在16℃-23℃,从而避免了产生较高的内部温度。

　　2、加强测温和温度监测：

　　根据《混凝土结构施工及验收规范》规定，当设计无具体要求时，混凝土内外温差不宜高于25℃,在施工过程中,我们进行了严密的测温,及时调整混凝土的保温及养护措施,使混凝土的温度梯度不致过大,从而有效地控制有害裂缝的出现。2m厚的混凝土内部最高温度控制在70℃左右，最大温差均控制在25℃以内。

　　3、控制混凝土降温速度，延缓降温速率：

　　在降温过程中，尤其是初期，降温不宜过快。降温速率一般控制在2~4%℃/d。减缓降温有利于混凝土强度增长，并充分发挥应力松弛效应，使混凝土不宜出现裂缝。

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