大体积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案.docx

PAGE 1 PAGE 1 2020 年 4 月 19 日 大体积混凝土水化 大体积混凝土水化 热计算及冷凝管布 设方案 文档仅供参考 文档仅供参考 附件七： 大致积混凝土水化热计算及冷凝管布设方案 根据对往年同季节气温进行统计，本地区 9 月 16 日~10 月 15 日每天高温一般不超过 25℃， 10 月 16 日~11 月 15 日每天高温一般不超过 15℃。根据本工程施工进度计划， 49#和 54#两个机位处于 9 月 16 日~10 月 15 日期间进行大致积混凝土承台施工， 50#~53#机位处于 10 月 16 日~11 月 15 日期间进行施工。因此， 考虑混凝土水化热环境因素时， 49#和 54#两个机位按照 25℃大气温度进行计算， 50#~53#机位按照 15℃大气温度进行计算。计算 时，考虑海水对流，按照海水温度低于大气温度 5℃进行计算。 1、单位系统 质量单位： kg；力的单位： kgf ；能量单位： kcal ， 1kcal=4.186kcal ，考虑使用海水降温，使用 kcal 作为能量单位更利于计算；长度单位： m；温度单位：℃；时间单位： h。 2、混凝土参数 比重： 2500kg/m3；导热系数： 2.02kcal/(m.h.K) ；对流系数： 19.84kcal/( ㎡.h.K) ；比热容： 0.23kcal/(kg.K) 。 根据以往施工经验，考虑自拌 C45 混凝土现场养护条件 28 天 强度等级为 50Mpa，达到 70%强度（ 31.5Ma）所需时间为 25℃ 3 天， 15℃ 7 天。考虑采用普通硅酸盐水泥，胶凝材料根据发热量 全部折合成水泥掺量为 450kg/m3。 C45 混凝土在 25℃和 15℃天气环境下的强度发展曲线如下图左图和右图所示。（备注：图中强 度单位为 kgf/ ㎡。） 3、温度要求 （ 1）混凝土表里温差不得超过 25℃，表层温度取混凝土面以内5cm位置，内部温度取混凝土内部最高温度；混凝土表层温度和 环境温度差不得超过 20℃。降温速度不宜超过 2℃/d 。 使用 midas 软件建立模型计算模型。为更加直观的观察混凝 土部的温度应力，建模时采用只建立 1/2 模型，但进行整体对称计算的方式。为简化计算，直接将承台模型简化成圆柱结构。建 立的模型如下图所示。 使用软件进行计算，混凝土在 25℃、 15℃环境下内外温度发展曲线如下图所示。 25 25 25℃时，混凝土内部最高温度可达到 71℃，外表最高温度能 够达到 36℃，表里最大温差最高可达到 40℃，不满足规范要求。 15℃时，混凝土内部最高温度可达到 62℃，外表最高温度能够达到 23℃，表里最大温差最高可达到 42℃，不满足规范要求。使用同样方法，也能够算出环境温度在 10℃时内外温差也不 满足规范要求。 综上，需要在混凝土内部采取降温措施来减少混凝土的温度应力，避免混凝土内部发生损伤，避免表面产生裂缝。 4、冷凝管布设方案 针对环境温度不同，采用不同的冷凝管布设方案，以达到经