另外，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水而在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10%～20%，从而提高抗裂性。混凝土的收缩值和极限拉伸值，除与上述水泥用量、骨料品种级配、水胶比、骨料含泥量等有关外，还与施工工艺和施工质量密切相关。......
2023-08-29
高层建筑施工：混凝土热工性能计算
【摘要】：它是反映混凝土传导热量难易程度的一种系数。影响导热系数的主要因素是骨料的用量、骨料本身的热工性能、混凝土的温度及其含水量。表3-6各种混凝土的热工性能
1.混凝土的导热系数计算
混凝土导热系数是指在单位时间内，热流通过单位面积和单位厚度混凝土介质时，混凝土介质两侧为单位温差时热量的传导率。它是反映混凝土传导热量难易程度的一种系数。导热系数以下式表示：
式中 λ——混凝土导热系数[W/（m·K）]；
Q——通过混凝土厚度为δ的热量（J）；
δ——混凝土厚度（m）；
t1－t2——温度差（℃）；
A——面积（m2）；
τ——时间（h）。
式（3-2）中导热系数要通过试验求得，但它取决于水泥、粗细骨料及水本身的热工性能，如已知混凝土各组成材料的质量百分比，并利用已知材料的热工性能表，混凝土的导热系数可通过加权平均法由下式计算：
式中 λ、λc、λs、λg、λw——分别为混凝土、水泥、砂、石子、水的导热系数[W/（m·K）]；
p、pc、ps、pg、pw——分别为每1m3混凝土中混凝土、水泥、砂、石子、水所占的百分比（%）。
影响导热系数的主要因素是骨料的用量、骨料本身的热工性能、混凝土的温度及其含水量。密度小的轻混凝土和泡沫混凝土的导热系数小。含水量大的混凝土比含水量小的混凝土导热系数大（表3-3）。
表3-3 不同含水状态混凝土的导热系数
一般普通混凝土的导热系数λ＝2.33～3.49W/（m·K）；轻混凝土的导热系数λ＝0.47～0.70W/（m·K）。
2.混凝土的比热容计算
单位质量的混凝土，其温度升高1℃所需的热量为混凝土的比热容，其单位是kJ/（kg·K）。已知混凝土各组成材料的质量百分比，混凝土的比热容可由下式计算：
式中 c、cc、cs、cg、cw——分别为混凝土、水泥、砂、石子、水的比热容[kJ/（kg·K）]；其他符号意义同前。
影响混凝土比热容的因素主要是骨料的数量和温度的高低，而骨料的矿物成分对比热容的影响很小。
混凝土的比热容一般在0.84～1.05kJ/（kg·K）范围内。
3.混凝土的热扩散系数计算
混凝土的热扩散系数（又称导温系数）是反映混凝土在单位时间内热量扩散的一项综合指标。热扩散系数越大，越有利于热量的扩散。混凝土的热扩散系数一般通过试验求得，或按下式计算：
式中 α——混凝土的热扩散系数（m2/h）；
λ——混凝土的导热系数[W/（m·K）]；
c——混凝土的比热容[J/（kg·K）]；
ρ——混凝土的密度（堆积密度）（kg/m3），随骨料的相对密度、级配、石子粒径、含气量、混凝土配合比以及干湿程度等因素而变化，其中影响最大的为骨料的性质。普通混凝土的密度为2300～2450kg/m3，钢筋混凝土的密度为2450～2 500kg/m3，新拌混凝土密度的经验值参见表3-4。
表3-4 新拌混凝土密度的经验值
影响热扩散系数的因素有骨料的种类和用量，骨料密度小或用量多，热扩散系数将加大。混凝土的热扩散系数一般为（0.56～1.68）×10－6m2/s。
4.混凝土的热膨胀系数计算
混凝土的热膨胀系数是指线膨胀系数。混凝土的线膨胀系数为单位温度变化导致混凝土单位长度的变化。混凝土的体积随着温度的变化而热胀冷缩。混凝土的体积膨胀率为其线膨胀系数的3倍。
混凝土的热膨胀系数也可以按各组成材料热膨胀系数的加权平均值按下式计算：
式中 αc——混凝土的热膨胀系数（℃－1）；
αp——水泥的热膨胀系数（℃－1）；
αs——砂的热膨胀系数（℃－1）；
αg——石子的热膨胀系数（℃－1）；
Ep——水泥石的弹性模量（N/mm2）；
Es——砂的弹性模量（N/mm2）；
Eg——石子的弹性模量（N/mm2）；
Vp——混凝土中水泥的体积比；
Vs——混凝土中砂的体积比；
Vg——混凝土中石子的体积比。
水的热膨胀系数约为210×10－6/℃，高于水泥的热膨胀系数十多倍，所以，水泥的热膨胀系数取决于它本身的含水量，变动范围为（11～20）×10－6/℃。一般取砂和石子相同的热膨胀系数，统称为骨料的热膨胀系数，变动范围为（5～13）×10－6/℃。
混凝土的热膨胀系数主要随粗骨料的性质和用量而变化，而与含水量关系不大，烘干的和含饱和水的混凝土有近乎相等的热膨胀系数。
普通混凝土的热膨胀系数为（6～13）×10－6/℃，一般平均值为10×10－6/℃。
混凝土常用骨料的热工性能见表3-5。
表3-5 混凝土常用骨料的热工性能（温度20℃）
各种混凝土的热工性能见表3-6。
表3-6 各种混凝土的热工性能
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