热工计算

根据西北地区冬期砼施工规范规定及集团公司冬期施工文件通知规定要求，充分利用计算机技术编程进行砼热工计算，从预拌砼原材料、入机温度、砼出机温度、砼运输入泵温度及砼入模温度几个环节，以砼拌合物三次运转来计算控制，确保现场砼入模温度不低于5℃，用倒算法来计算控制搅拌站砼拌合物出机温度，具体列表计算如下：

境 温 控 制 度 Ta 温 度 Ti 环 0℃～-5℃ -5℃～-10℃ -10℃～-15℃ 13℃ 13℃ 7℃ 17℃ 16℃ 8℃ 18℃ 17℃ 8℃ 拌合物温度T0 拌合物出机温度T1 入模温度T2 备 注 搅拌站机械设备室内温度不低于10℃ Ti=12℃,α=0.25,n=3,tt=1 1）、当室外大气环境温度在0～-5℃时，砂、石结合去年实际测温记录平均值取值，砂1℃、石-1℃、水泥45℃、水温不低于45℃。

（1）混凝土拌合温度计算：

T0=〔0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T（+c（wmw-Wsamsa-wgmg）1wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsamsa+wgmg）〕÷〔4.2mw+0.92（mce+msa+mg）〕

式中：T0——混凝土拌合物温度（℃） mw——水用量 （174kg） mce——水泥用量 （400kg） msa——砂子用量 （798kg） mg——石子用量 （1058kg） Tw——水的温度 （50℃）， Tce——水泥的温度 （45℃），

Tsa——砂子的温度 （1℃）， Tg——石子的温度 （-1℃）， Wsa——砂子的含水率 （0.03） wg——石子的含水率 （0.01） c1——水的比热容 （4.2kJ/kg•K） c2——冰的溶解热 （0kJ/kg） 当骨料温度大于0℃时，c1=4.2，c2=0； 当骨料温度小于或等于0℃时，c1=2.1，c2=335； 因此：

T0=[0.92（400×45+798×1+1058×（-1）]+4.2×45（174-0.03×798-0.01×1058）+4.2（0.03×798×1+0.01×1058×（-1））]÷[4.2×174+0.92（400+798+1058）] =13℃

（2）混凝土拌合物出机温度计算： T1=T0-0.16（T0- Ti）

式中：T1——混凝土拌合物出机温度（℃）

Ti——搅拌楼室内温度（℃）（12）

因此：

T1=16-0.16（16 -12） =15℃

（3）混凝土拌合物运输到浇筑时温度计算： T2=T1-（αt1+0.032n）（Ti-Ta）

式中：T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度

t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）（1） n——混凝土拌合物动转次数（3）

Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（℃）（-5） α——温度损失系数（h-1）（0.25）

因此：

T2=15℃-（0.25×1+0.032×3）〔12-（-5）〕=7℃

注：①混凝土热工计算按C30冬期施工配合比，室外温度-5℃。 ②浇筑地点按最远运距15公里计算。 ③运转次数为3次，搅拌用水按45℃计算。

④混凝土入模以后的热工计算由施工单位计算，并按我方提出的泵管保温措施要求采取保温措施。

2）、当室外大气环境温度在-5～-10℃时，砂、石结合去年实际测温记录平均值取值，砂1℃、石-2℃，水泥40℃、水温不低于60℃。

（1）混凝土拌合温度计算：

T0=〔0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T（+c（wmw-Wsamsa-wgmg）1wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsamsa+wgmg）〕÷〔4.2mw+0.9（mce+msa+mg）〕

式中：T0——混凝土拌合物温度（℃） mw——水用量 （174kg） mce——水泥用量 （400kg） msa——砂子用量 （798kg） mg——石子用量 （1058kg） Tw——水的温度 （60℃）， Tce——水泥的温度 （40℃）， Tsa——砂子的温度 （1℃）， Tg——石子的温度 （-2℃）， Wsa——砂子的含水率 （0.03） wg——石子的含水率 （0.01） c1——水的比热容 （4.2kJ/kg•K） c2——冰的溶解热 （0kJ/kg） 当骨料温度大于0℃时，c1=4.2，c2=0； 当骨料温度小于或等于0℃时，c1=2.1，c2=335；

因此：

T0=[0.92（400×40+798×1+1058×（-2）]+4.2×60（174-0.03×798-0.01×1058）+4.2（0.03×798×1+0.01×1058×（-2）〕÷〔4.2×174+0.92（400+798+1058）〕 =17℃

（2）混凝土拌合物出机温度计算： T1=T0-0.16（T0- Ti）

式中：T1——混凝土拌合物出机温度（℃）

Ti——搅拌楼室内温度（12℃）

因此：

T1=17-0.16（17 -12） =16℃

（3）混凝土拌合物运输到浇筑时温度计算： T2=T1-（αt1+0.032n）（Ti-Ta）

式中：T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度

t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）（1） n——混凝土拌合物动转次数（3）

Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（℃）（-10） α——温度损失系数（h-1）（0.25） 因此：

T2=16℃-（0.25×1+0.032×3）〔12-（-10）〕=8℃

注：①混凝土热工计算按C30冬期施工配合比，室外温度-10℃。 ②浇筑地点按最远运距15公里计算。 ③运转次数为3次，搅拌用水按60℃计算。

④混凝土入模以后的热工计算由施工单位计算，并按我方提出的泵管保温措施要求加强现场保温养护工作。

3）、室外大气环境温度-10～-15℃时，砂、石结合去年实际测温

记录平均值取值，砂0℃、石-3℃，水泥45℃、水温不低于80℃。

（1）混凝土拌合温度计算：

T0=〔0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T（+c（wmw-Wsamsa-wgmg）1wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsamsa+wgmg）〕÷〔4.2mw+0.9（mce+msa+mg）〕

式中：T0——混凝土拌合物温度（℃） mw——水用量 （174kg） mce——水泥用量 （400kg） msa——砂子用量 （798kg） mg——石子用量 （1058kg） Tw——水的温度 （65℃） Tce——水泥的温度 （45℃）， Tsa——砂子的温度 （0℃）， Tg——石子的温度 （-3℃）， Wsa——砂子的含水率 （0.03） wg——石子的含水率 （0.01） c1——水的比热容 （4.2kJ/kg•K） c2——冰的溶解热 （0kJ/kg） 当骨料温度大于0℃时，c1=4.2，c2=0；

当骨料温度小于或等于0℃时，c1=2.1，c2=335； 因此：

T0=〔0.92（400×45+798×0+1058×-（3）]+4.2×65（174-0.03×798-0.01×1058）+4.2（0.03×798×0+0.01×1058×（-3）]-0×（0.03×798+0.01×1058）〕÷〔4.2×174+0.92（400+798+1058）〕=18℃

（2）混凝土拌合物出机温度计算： T1=T0-0.16（T0- Ti）

式中：T1——混凝土拌合物出机温度（℃）

Ti——搅拌楼室内温度（℃）（10）

因此：

T1=18-0.16（18 -10） =17℃

（3）混凝土拌合物运输到浇筑时温度计算： T2=T1-（αt1+0.032n）（Ti-Ta）

式中：T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度

t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）（1） n——混凝土拌合物动转次数（3）

Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（℃）（-15） α——温度损失系数（h-1）（0.25） 因此：

T2=17℃-（0.25×1+0.032×3）〔10-（-15）〕=8℃

注：①混凝土热工计算按C30冬期施工配合比，室外温度-15℃。 ②浇筑地点按最远运距15公里计算。

③运转次数为3次，搅拌用水按80℃计算。但要改变投料顺序的技术措施，确保P.0 42.5级水泥不得与超过80℃水温直接接触。

④混凝土入模以后的热工计算由施工单位计算，并采取保温措施。

4）、其它混凝土强度等级由施工现场根据热工计算公式计算。当大气环境低于-15℃时，建议混凝土工程冬期停工。