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计算混凝土拌和温度和浇筑温度

【摘要】:混凝土的浇筑温度受外界气温的影响,如在夏季浇筑,外界气温高于拌合温度,浇筑温度就比拌合温度高;如在冬季浇筑,则相反。

1.混凝土的拌合温度计算

混凝土的拌合温度,又称出机温度,计算方法有多种,以下简单介绍两种常用的简便计算方法。

(1)计算法。本法的基本原理是:设混凝土拌合物的热量是由各种原材料所供给的,拌和前混凝土原材料的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等,从而混凝土的拌合温度可按下式计算:

式中 T0——混凝土的拌合温度(℃);

   Ts、Tg——砂、石子的温度(℃);

   Tc、Tw——水泥、拌合用水的温度(℃);

   mc、ms、mg——水泥、扣除含水量的砂及石子的质量(kg);

   mw、ws、wg——水及砂、石子中游离水的质量(kg);

   cc、cs、cg、cw——水泥、砂、石子及水的比热容[kJ/(kg·K)]。

式(3-7)若取cs=cg=cc=0.84kJ/(kg·K),cw=4.2kJ/(kg·K),则化简得

(2)表格计算法。本法的原理和假定同计算法,其基本关系式可用下式表达:

式中 T0——混凝土的拌合温度(℃);

   m——各种材料的质量(kg);

   C——各种材料的比热容[kJ/(kg·K)];

   Ti——各种材料的初始温度(℃)。

式(3-9)的右侧是按各种原材料分别计算,原材料用量可根据试验室提供的施工混凝土配合比;材料温度可按实测资料或根据施工时的气温预估,然后相加,再按式(3-10)即可得出混凝土的拌合温度。

2.混凝土加冰的拌合温度计算

在大体积混凝土施工中,为了降低混凝土的浇筑入模温度和混凝土的最高温度,减小内外温差,控制降温温度收缩裂缝的出现,常将一部分拌合水以冰屑代替。由于冰屑融解时会吸收335kJ/kg的潜热(隔解热),从而可降低混凝土的拌合温度,此时可由下式计算:

式中 P——加冰率(%)。

其他符号意义同前。

混凝土中的加冰量也可根据需要按下式计算:

式中 X——每吨水需加冰量(kg);

   Tw0——加冰前水的温度(℃);

   Tw——加冰后水的温度(℃)。

3.混凝土的浇筑温度计算

混凝土从搅拌机出料后,经搅拌运输车运输、卸料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序处理后的混凝土温度称为浇筑温度。混凝土的浇筑温度受外界气温的影响,如在夏季浇筑,外界气温高于拌合温度,浇筑温度就比拌合温度高;如在冬季浇筑,则相反。这种冷量(或热量)的损失,随混凝土运输工具类型,运输时间,运转时间,运转次数及平仓、振捣的时间而变化,根据实践,混凝土的浇筑温度一般可按下式计算:

式中 Tp——混凝土的浇筑温度(℃);

   T0——混凝土的拌合温度(℃);

   Ta——混凝土运输和浇筑时的室外气温(℃);

   θ1、θ2、θ3、…、θn——温度损失系数,按以下规定取用:

(1)混凝土装卸和运转,每次θ=0.032;

(2)混凝土运输时,θ=At,t为运输时间(min),A见表3-7;

(3)浇筑过程中,θ=0.003t,t为浇筑时间(min)。

表3-7 混凝土运输时冷量(或热量)损失计算A值