關(guān)于基礎(chǔ)底板“跳倉(cāng)法”施工熱工計(jì)算

1、1基礎(chǔ)底板跳倉(cāng)法施工熱工計(jì)算1.1 溫差計(jì)算1.1.1 混凝土各組分含量擬采用P.O 42.5水泥配置C35混凝土，其配合比如下：材料名稱水泥水砂石粉煤灰礦粉外加劑總計(jì)每立方米用量(kg)262162803102193318.12380百分比(%)11.016.8133.7242.923.891.300.34比熱C(kj/kg.k)0.5364.200.7450.7081.1.2 混凝土初始溫度計(jì)算必要時(shí)，可采取一定降低水溫的措施環(huán)境溫度（）水溫（）水泥（）砂（）石（）2015652020混凝土拌合物理論值：式中：T0-混凝土拌合物溫度（）Ts、Tg-砂石的溫度（）Tc、Tw-水泥、拌合用水的

2、溫度（）mc、ms、mg、mw-水泥、砂、石、水的重量（kg）Cc、Cs、Cg、Cw-水泥、砂、石、水的熱容（kj/kg.k）將表中數(shù)據(jù)帶入公式可求得T0 = 20.35混凝土拌合物出機(jī)溫度計(jì)算其中T1-混凝土拌合物出機(jī)溫度Ti-攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度取25則T1=21.09混凝土澆筑溫度計(jì)算：式中T2-混凝土拌合物運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)溫度 t1-從運(yùn)輸?shù)綕仓臅r(shí)間取30分鐘 n-混凝土拌合物運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)為一次 Ta-運(yùn)輸時(shí)環(huán)境溫度20 -溫度損失系數(shù)0.0042帶入數(shù)據(jù)計(jì)算T220.911.1.3 混凝土各齡期最高絕熱溫升值計(jì)算混凝土水化熱絕熱溫升值可按以下公式計(jì)算：式中T(t)-混凝土齡期為t時(shí)的絕熱溫升（）

3、 W- 每m3混凝土的膠凝材料用量（kg/m3） Q-膠凝材料水化熱總量（kJ/kg） C-混凝土比熱，一般為 0.92-1.0 -混凝土密度2400-2500 M- 與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù)，0.3-0.5 t- 混凝土齡期（d）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)采用粉煤灰和礦粉雙摻時(shí)，考慮摻和料的折減，公式膠凝材料水化熱總量的獲得在水泥水化熱基礎(chǔ)上需進(jìn)行調(diào)整： Q = k Q0 式中Q0為水泥水化熱，取 357 J/kg K 為調(diào)整系數(shù)不同摻量摻和料水化熱調(diào)整系數(shù)按下公式計(jì)算： K = k1 + k2式中k1、k2 分別為粉煤灰和礦粉的調(diào)整系數(shù)可以按下表取值摻量010203040粉煤灰k110.960.950

4、.930.82礦粉k2110.930.920.84查表取 k = 0.89絕熱溫升計(jì)算將數(shù)據(jù)帶入，求得：T（3）=0.89×262×357×（1-2.718-(0.3×3)）/0.9×2400 =22.86依次求得T（7）=0.89×262×357×（1-2.718-(0.3×7)）/0.9×2400 =33.82T（15）=0.89×262×357×（1-2.718-(0.3×15)）/0.9×2400 =38.11T（28）=0.89

5、5;262×357×（1-2.718-(0.3×28)）/0.9×2400 =38.53認(rèn)為在齡期7天以后，混凝土基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，取齡期28天的絕熱溫升值38.53作為混凝土最高絕熱溫升值。1.1.4 混凝土內(nèi)部中心溫度計(jì)算式中：Tmax混凝土內(nèi)部中心溫度（）；T0 混凝土澆筑溫度（），取20.91；Tt混凝土最高絕熱溫升（）；1.0m澆筑塊厚度的降溫系數(shù)，板厚取1.0m，查表內(nèi)插計(jì)算得3=0.36、7=0.25、14=0.07；T3=20.91+38.53×0.36=34.78（）T7=20.91+38.53×0.25=30.54

6、（）T15=20.91+38.53×0.07=23.60（）1.1.5 混凝土表面溫度計(jì)算式中：Tb（t）齡期t時(shí)，混凝土的表面溫度；Tq齡期t時(shí)，大氣的平均溫度，取20；H混凝土的計(jì)算厚度（m），H = h + 2 h；h混凝土的實(shí)際厚度（取0.65m）；h混凝土的虛厚度，h= K/；混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/mK；K計(jì)算折減系數(shù),取0.666；模板及保溫層的傳熱系數(shù)（W/m2K）；i各種保溫材料的厚度（m），不鋪設(shè)保溫材料，厚度值為0；i各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)（W/m2K），草簾被取0.14 W/m2K；q空氣層傳熱系數(shù)，取23 W/m2K；將數(shù)據(jù)帶入計(jì)算得到： 1/0+(

7、1/23)=23h= K/=0.666×2.33/23=0.07H = h + 2 h=0.65 +2×0.07=0.79mT（t）齡期t時(shí)，混凝土內(nèi)中心的最高溫度與外界氣溫之差，T（3）= T3-Tq=34.78-20=14.78；T（7）= T7-Tq=30.54-20=10.54；T（15）= T15-Tq=23.60-20=3.60?；炷帘砻鏈囟?Tb（3） = Tq + 4h（H-h）T（3）/H2 =20+(4*0.07*(0.79-0.07)*14.78)/(0.79*0.79)=20.59Tb（7） = Tq + 4h（H-h）T（6）/H2 =20+(4

8、*0.07*(0.79-0.07)*10.54)/(0.79*0.79) =20.42Tb（15） = Tq + 4h（H-h）T（7）/H2 =20+(4*0.07*(0.79-0.07)*3.60)/(0.79*0.79) =20.141.1.6 混凝土中心與混凝土表面溫度差T3T3-Tb(3)=34.78-20.5914.19（）T7T7-Tb(7)=30.54-20.4210.52（）T15T15-Tb(15)=23.60-20.143.46（）經(jīng)計(jì)算可知，當(dāng)無(wú)保溫材料覆蓋保溫時(shí)，混凝土內(nèi)部中心溫度和混凝土表面溫度之差未超過(guò)25，不需要再采取其它措施，即可保證質(zhì)量。1.2 溫差應(yīng)力計(jì)算

9、1.2.1 各齡期溫度收縮變形值與混凝土收縮溫差當(dāng)量計(jì)算溫度收縮變形值按下公式計(jì)算：式中：y(t) 各齡期混凝土收縮變性值； 混凝土標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的最終收縮值，取3.24×10-4；t 齡期（d）；e 常數(shù)，為2.718；M1、M2、M10考慮各種非標(biāo)條件有關(guān)的修正系數(shù)。本次計(jì)算中，M11.0、M21.0、M30.94、M41.22、M5（3天1.09、7天1.0、15天0.93、28天0.93）、M61.0、M70.76、M80.68、M91.3、M100.98、M111.0。溫度收縮溫差當(dāng)量按下公式計(jì)算： 式中 a 混凝土的線膨脹系數(shù)，取1.0×10-5；由上述兩個(gè)公式可求

10、溫度各齡期混凝土收縮溫差當(dāng)量，計(jì)算如下：將數(shù)據(jù)帶入依次計(jì)算：Ty(3)-3.24×10-4×（1-2.718-0.03）×1.0×1.0×0.94×1.22×1.09×1.0×0.76×0.68×1.3×0.98×1.0/1.0×10-5=0.77()Ty(7)-3.24×10-4×（1-2.718-0.07）×1.0×1.0×0.94×1.22×1.0×1.0×0.

11、76×0.68×1.3×0.98×1.0/1.0×10-5=1.84()Ty(15)-3.24×10-4×（1-2.718-0.15）×1.0×1.0×0.94×1.22×0.93×1.0×0.76×0.68×1.3×0.98×1.0/1.0×10-5=3.48()1.2.2 各齡期混凝土最大綜合溫差計(jì)算各齡期混凝土最大綜合溫差按下公式計(jì)算：TT02/3T(t)Ty（t）-Th式中T- 混凝土各齡期的最大溫

12、差();T0- 混凝土入模溫度，T020.91；T(t)混凝土各齡期絕熱溫升值（）；Ty（t）混凝土收縮當(dāng)量溫差()；Th混凝土澆筑后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的溫度，Th20。T（3）20.91+2×22.86/3-0.77-2015.38（）；T（7）20.91+2×33.82/3-1.84-2021.61（）；T（15）20.91+2×38.11/3-3.48-2022.83（）。各齡期區(qū)間溫升值為：3 =T（3）=15.38（）7 =T（7）-T（3）=6.23（）15 =T（15）-T（7）=1.22（）1.2.3 混凝土各齡期彈性模量計(jì)算混凝土各齡期彈性模量按下公式計(jì)

13、算： 式中 E(t) 為混凝土齡期t的彈性模量 E0 混凝土的彈性模量，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下可查表獲得 系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)近似取 0.09 混凝土摻和料修正系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)查表獲得，當(dāng)含有摻和料時(shí)，摻和料修正系數(shù)=1· 2，不同摻量摻和料彈性模量調(diào)整系數(shù)摻量020%30%40%粉煤灰110.990.980.96礦渣粉211.021.031.04代入計(jì)算：E(3)1.02×3.15×104×（1-2.718(-0.09×3)）0.76×104（N/mm2）E(7)1.02×3.15×104×（1-2.718(-0.

14、09×7)）1.50×104（N/mm2）E(15)1.02×3.15×104×（1-2.718(-0.09×15)）2.38×104（N/mm2）1.2.4 混凝土各齡期溫度收縮應(yīng)力混凝土各齡期的溫度收縮應(yīng)力按下公式計(jì)算：式中： 各齡期的溫度收縮應(yīng)力（N/mm2）;E(t) 混凝土各齡期的彈性模量（N/mm2）；a 混凝土的線膨脹系數(shù)，取1.0×10-5；T混凝土各齡期的最大溫差（）；R 混凝土的外約束系數(shù)，一般土地基取0.25-0.50；c混凝土的泊松比，取0.150.20；S(t) 考慮徐變影響的松弛系數(shù)，一

15、般取0.30.5， 代入計(jì)算：30.76×104×1.0×10-5×15.38×0.25×0.5/（1-0.2）0.18（N/mm2）71.50×104×1.0×10-5×6.23×0.25×0.5/（1-0.2）0.14（N/mm2）152.38×104×1.0×10-5×1.22×0.25×0.5/（1-0.2）0.04（N/mm2）1.2.5 混凝土不同齡期的抗拉強(qiáng)度混凝土不同齡期的抗拉強(qiáng)度按下公式計(jì)算： 式中

16、 混凝土齡期為t時(shí)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)取0.3代入計(jì)算:=2.2×(1-2.718-0.3×3) = 1.3=2.2×(1-2.718-0.3×7) = 1.93=2.2×(1-2.718-0.3×15) = 2.171.2.6 裂縫安全度取防裂安全系數(shù)為K=1.15K3= ft(3)/ 31.3/0.18=7.22>1.15 K7= ft(7)/ 61.93/0.14=13.78>1.15K15= ft(15)/ 92.17/0.04=54.25>1.15結(jié)論，在各個(gè)齡期內(nèi)混凝土抗

17、拉強(qiáng)度應(yīng)力均遠(yuǎn)大于溫度收縮應(yīng)力，滿足抗裂條件，不會(huì)出現(xiàn)裂縫。1.3 “跳倉(cāng)法”溫度應(yīng)力驗(yàn)算1.3.1 本工程最大分倉(cāng)尺寸下溫度收縮應(yīng)力驗(yàn)算大體積混凝土分塊最大尺寸：62.3m×48.05m，平均厚度650mmCx=0.03（考慮墊層與基礎(chǔ)地板同步伸縮）最大溫度收縮拉應(yīng)力：其中(t) -各齡期混凝土承受的溫度應(yīng)力cosh -雙曲余弦函數(shù) -約束狀態(tài)系數(shù)L -大體積混凝土長(zhǎng)度約束狀態(tài)影響系數(shù)=7.79×10-5=5.54×10-5=4.40×10-5查雙曲函數(shù)表得 =1.53 =1.13 =0.83將以上數(shù)據(jù)帶入公式可求得=0.25=0.16=-0.03=0.25+0.16-0