閱讀 5732 次 用蓄熱法養(yǎng)護(hù)混凝土筏板基礎(chǔ)的熱工計(jì)算

 

 

王瑞祥  劉懷林  王創(chuàng)兵

陜西建工集團(tuán)第六建筑工程有限公司  咸陽市  712000

    陜西建工集團(tuán)第六建筑工程有限公司機(jī)關(guān)住宅樓地基為鋼筋混凝土灌注樁，已在09年11月底澆筑、試樁完畢。在澆筑筏板基礎(chǔ)混凝土?xí)r，正值冬期施工，為了保證筏板基礎(chǔ)混凝土的施工質(zhì)量，制定冬期施工方案尤其重要。顯然，蓄熱養(yǎng)護(hù)的熱工計(jì)算是編制方案最重要的依據(jù)。

 

    蓄熱法養(yǎng)護(hù)，即混凝土澆筑完畢后，利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量，通過一定的保溫延緩混凝土的冷卻，使混凝土冷卻到0℃以前達(dá)到預(yù)期要求強(qiáng)度的施工方法。這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單、節(jié)能，不需要外加熱源，混凝土在較低溫度下硬化，其最終強(qiáng)度損失小，耐久性較高，可獲得較好的混凝土質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。這種施工方法一般適用于表面系數(shù)不大于5的混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)。

 

    機(jī)關(guān)住宅樓混凝土筏板基礎(chǔ)工程，采用商品混凝土，用泵車輸送并澆灌混凝土。施工時間為12月份，現(xiàn)場平均氣溫為－1℃。混凝土從出廠、運(yùn)輸、泵送到澆筑完成預(yù)計(jì)歷時1小時，混凝土等級為C30，采用強(qiáng)度等級32.5普通硅酸鹽水泥拌制，水泥用量為300kg/m³。商品混凝土運(yùn)到現(xiàn)場的出機(jī)溫度為17℃，筏板尺寸為43m×24m×0.6m。混凝土澆筑完畢，保溫層擬采用下鋪塑料薄膜，上覆蓋厚度30的巖棉氈蓄熱。本這選用的文獻(xiàn)為《建筑施工手冊》（縮印本），以下簡稱《手冊》。

 

1、計(jì)算表面系數(shù)M：

表面系數(shù)M為3.46 m^-1，符合中2

 

    2、計(jì)算混凝土澆筑完畢時的溫度T₂：

    T₂= T₁－（at₁+0.032n）×(T₁－Tp) （《手冊》31－13）

   T₂=17－（0.25×1+0.032×1）×[17－（－1）]

      =11.92（0℃）

式中：T₁——商品混凝土到現(xiàn)場的出機(jī)溫度（℃）；

      T₂——商品混凝土澆筑完畢時的溫度（℃）；

      t₁——混凝土自運(yùn)輸?shù)綕仓�完成所用的時間（h）；

      n——混凝土輸運(yùn)次數(shù)（用泵車澆筑，故選用n=1）；

      Tp——施工期間的平均氣溫（C℃）；

      a——溫度損失系數(shù)（用泵車輸送，取a=0.25）；

 

    3、計(jì)算蓄熱期間的平均溫度Tm；

    由于M<4，板可取：

 

    4、計(jì)算每千克水泥水化熱Cce：

    經(jīng)查表知：32.5 普通硅酸鹽水泥的水化熱為250kj/kg，按60%計(jì)，有

    Cce=250×60%=150（kj/kg）；

 

    5、計(jì)算保溫層的熱阻R：

 

    6、確定透風(fēng)系數(shù)R：

    根據(jù)本工程保溫情況，查相關(guān)表可知，透風(fēng)系數(shù)R=2.0；

 

    7、計(jì)算混凝土蓄熱冷卻時間：

      =4（d）

 

    8、利用曲線法確定混凝土強(qiáng)度：

    根據(jù)混凝土冷卻時間（t₀=4d）和蓄熱期間混凝土的平均溫度（Tm=8.46℃）兩個參數(shù)，查《手冊》圖31—25“混凝土強(qiáng)度—時間曲線”可知，混凝土相對強(qiáng)度接近40% 。

    通過上面的蓄熱法熱工計(jì)算可知，對筏板采用底鋪塑料薄膜覆蓋巖棉氈蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)4天左右，混凝土已超過受凍臨界強(qiáng)度（30%），滿足相關(guān)施工規(guī)范要求。由于按平均氣溫－1℃計(jì)算，如果氣溫驟降，要考慮增厚覆蓋層蓄熱養(yǎng)護(hù)，以確保冬期筏板基礎(chǔ)混凝土質(zhì)量符合規(guī)范要求。

 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核）