混泥土强度与温度的关系曲线文档格式.docx
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式中t——等效龄期（h）；
αT——温度为T℃的等效系数，按表22-30采用；
tT——温度为T℃的持续时间（h）。
3）以等效龄期t代替D代入公式（22-14）可算出强度。
（4）用图解法估算混凝土强度的步骤
等效系数αT表22-30
温度T
（℃）
等效系数
αT
50
3.16
28
1.45
6
0.43
49
3.07
27
1.39
5
0.40
48
2.97
26
1.33
4
0.37
47
2.88
25
1.27
3
0.35
46
2.80
24
1.22
2
0.32
45
2.71
23
1.16
1
0.30
44
2.62
22
1.11
0.27
43
2.54
21
1.05
-1
0.25
42
2.46
20
1.00
-2
0.23
41
2.38
19
0.95
-3
0.21
40
2.30
18
0.91
-4
0.20
39
2.22
17
0.86
-5
0.18
38
2.14
16
0.81
-6
0.16
37
2.07
15
0.77
-7
0.15
36
1.99
14
0.73
-8
0.14
35
1.92
13
0.68
-9
0.13
34
1.85
12
0.64
-10
0.12
33
1.78
11
0.61
-11
0.11
32
1.71
10
0.57
-12
31
1.65
9
0.53
-13
0.10
30
1.58
8
0.50
-14
29
1.52
7
0.46
-15
0.09
1）根据标准养护试件各龄期强度数据，在坐标纸上画出龄期-强度曲线；
2）根据现场实测的混凝土养护温度资料，计算混凝土达到的等效龄期；
3）根据等效龄期数值，在龄期-强度曲线上查出相应强度值，即为所求值。
【例】某混凝土在试验室测得20℃标准养护条件下的各龄期强度值如表22-31。
混凝土浇筑后测得构件的温度如表22-32。
试估算混凝土浇筑后38h时的强度。
标养试件试验结果表22-31
标养龄期（d）
抗压强度（N/mm2）
4.0
11.0
15.4
21.8
测温记录表22-32
从浇筑起算的时间（h）
温度（℃）
【解】
（1）当采用计算法时，根据表22-31的数据，通过回归分析求得曲线方程为：
（2）当采用图解法时，将表22-31中的数据在坐标纸上绘出龄期-强度曲线，如图22-28。
图22-28某混凝土的龄期-强度曲线（标养）
（3）根据测温记录，计算出整个养护过程中的时间-温度关系如表22-33。
并计算等效龄期。
养护过程的时间-温度关系表22-33
时间间隔（h）
平均温度（℃）
等效龄期：
t＝2×
0.86＋2×
1.16＋2×
1.45＋2×
1.65＋2×
＋2×
2.14＋26×
2.30＝78h（3.25d）
（4）根据等效龄期估算混凝土强度。
当采用计算法时，将t值作为龄期D代入曲线方程，得：
＝16.0N/mm2
当采用图解法时，在图22-28上找到相应的点，查得强度值为16.0N/mm2。
6.当采用综合蓄热法施工时，混凝土如果在达到抗冻临界强度值之前就撤除保温材料，混凝土会遭受冻害；
如果在达到抗冻临界强度值之后继续保温，则势必影响工程进度。
用以下方法可以找到混凝土浇筑后达到抗冻临界强度的时刻。
（1）使用与施工混凝土相同的材料和配合比，配制混凝土并制备抗压试件6块，成型后立即放进20℃标准养护室，养护至24h时取出试压，从试压数据中舍弃最大和最小值，取中间4个数据计算其平均值，作为该种混凝土标养24h的强度（f1）。
（2）根据f1与该种混凝土的设计强度（f设）的比值，按表22-34查出该种混凝土强度0点的标养时间。
强度0点取值表表22-34
f1/f设比值（％）
强度0点的标养时间（h）
＜10
10～20
20～30
30～40
5.5
＞40
（3）以标养时间（h）为横坐标，以强度（MPa）为纵坐标，建立坐标系。
将强度0点的标养时间标绘在横坐标上，再将f1标绘在24h处，做直线相连，在该直线上查到强度达到4MPa时所需的标准养护时间t0（h）。
（4）计算成熟度的公式如下：
M＝
（22-16）
式中M——混凝土成熟度（℃·
h）；
T——混凝土温度（℃）；
Δt——两次测温间隔时间（h）。
（5）将t0作为Δt，T为20℃代入公式（22-16）再除以平均差值系数0.8，所得值即为达到抗冻临界强度的成熟度值。
（6）工地在实际施工时，应做好测温记录，根据混凝土的实际养护温度与养护时间，按公式（22-16）计算成熟度，当达到抗冻临界强度的成熟度时，即可停止保温。
22-5-5蓄热法养护
1．工艺特点
将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌，在经过运输、振捣后仍具有一定温度，浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖。
利用这种预加的热量和水泥的水化热量，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土温度降至0℃时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。
蓄热法具有经济、简便、节能等优点，混凝土在较低温度下硬化，其最终强度损失小，耐久性较高，可获得较优质量的制品。
但用蓄热法施工，强度增长较慢，因此宜选用强度等级较高、水化热较大的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥。
同时选用导热系数小、价廉耐用的保温材料。
保温层敷设后要注意防潮和防止透风，对于构件的边棱、端部和凸角要特别加强保温，新浇混凝土与已硬化混凝土连接处，为避免热量的传导损失，必要时应采取局部加热措施。
2．适用范围
当结构表面系数较小或气温不太低时，应优先采用蓄热法施工。
蓄热法的适用范围大致如表22-35所示。
蓄热法适用范围表22-35
室外平均气温
结构表面系数
5～7.5
7.5～10
10～12.5
12.5～15
蓄热法
综合蓄热法
注：
综合蓄热法即在蓄热法工艺的基础上，在混凝土中掺入防冻剂，以延长硬化时间和提高抗冻害能力。
3．热工计算
蓄热法热工计算的依据是热量平衡原理，即每立方米混凝土从浇筑完毕时的温度下降到0℃的过程中，透过模板和保温层所放出的热量，等于混凝土预加热量和水泥在此期间所放出的水化热之和。
当施工条件（结构尺寸、材料配比、浇筑后的温度和养护期间的预测气温）确定以后，先初步选定保温材料的种类、厚度和构造，然后计算出混凝土冷却到0℃的延续时间和混凝土在此期间的平均温度。
据此再用成熟度方法估算出混凝土可能获得的强度。
如所得结果达不到抗冻临界强度值或预期的强度要求，则需调整某些施工条件或修改保温层设计，再进行计算，直至符合要求为止。
蓄热法的热工计算按以下方法进行：
（1）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度，可按下式计算：
（22-17）
（2）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度，可按下式计算：
（22-18）
其中θ、φ、η，为综合参数，按下式计算：
式中T——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度（℃）；
Tm——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度（℃）；
t——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h）；
Tm，a——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温（℃）；
ρc——混凝土的质量密度（kg/m3）；
mce——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；
Qce——水泥水化累积最终放热量（kJ/kg）；
vce——水泥水化速度系数（h-1）；
ω——透风系数；
M——结构表面系数（m-1）；
K——结构围护层的总传热系数[kJ/（m2·
h·
K）]；
e——自然对数底，可取e=2.72。
注：
①结构表面系数M值可按下式计算：
M＝A/V
式中A——混凝土结构表面积（m2）；
v——混凝土结构的体积（m3）。
②结构围护层总传热系数可按下式计算：
di——第i层围护层厚度（m）；
λi——第i层围护层的导热系数[W/（m·
K）]。
③平均气温Tm,a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算。
④水泥水化累积最终放热量Qce、水泥水化速度系数vce及透风系数ω取值见表22-36和表22-37。
水泥水化累积最终放热量Qce和水化速度系数vce表22-36
水泥品种及强度等级
Qce（kJ/kg）
vce（h-1）
52.5号硅酸盐水泥
400
52.5号普通硅酸盐水泥
360
42.5号普通硅酸盐水泥
330
0.013
42.5号矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥
240
透风系数ω表22-37
围护层种类
透风系数
小风
中风
大风
围护层由易透风材料组成
2.0
2.5
3.0
易透风保温材料外包不易透风材料
1.5
1.8
围护层由不易透风材料组成
1.3
1.6
小风—风速vw＜3m/s；
中风—风速3≤vw≤5m/s；
大风—风速vw＞5m/s。
（3）当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间时，、可根据公式（22-17）采用逐次逼近的方法进行计算。
如果蓄热养护条件满足
，且KM≥50时，也可按下式直接计算：
（22-19）
式中t0——混凝土蓄热养护冷却至0℃的时间（h）。
混凝土冷却至0℃的时间内，其平均温度可根据公式（22-18）取t＝t0进行计算。
（4）混凝土蓄热养护的有关参数，也可用图22-29和表22-38查得。
各种保温模板的传热系数表22-38
保温模板构造
传热系数K[W/（m2·
K）]
钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚
钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚
0.9
钢模板，外包毛毡三层20mm厚
3.5
木模板25mm厚，外包岩棉毡30mm厚
1.1
木模板25mm厚，外包草帘50mm厚
1.0
图22-29用普通42.5级水泥拌制的混凝土蓄热计算图
（入模温度：
20℃）
【例】一批钢筋混凝土柱，断面为300mm×
400mm，用普通42.5号水泥拌制，混凝土浇筑后的温度为20℃，预计养护期间室外平均气温为-10℃，要求混凝土温度降至0℃时达到50%的设计强度。
求保温条件和构件冷却时间、平均温度。
【解】先计算构件的表面系数：
使用图22-29中M＝12.5的一栏。
在“达到设计强度的百分率”中找出50％的强度线与-10℃的气温线相交，在纵坐标上查得K＝0.9W/（m2·
K），然后在K＝0.9的水平线与-10℃气温线相交处分别查得冷却时间为5d，平均温度为10℃。
根据K值在表22-38“各种保温模板的传热系数”中选用：
钢模板，在钢模板的区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚。
但在构件的自由端应将岩棉毡加厚至100mm，构件的根部与原有混凝土连接处应局部短期加热。
4．施工注意事项
（1）混凝土浇筑后要在裸露的混凝土表面先用塑料薄膜等防水材料覆盖，然后铺设保温材料。
对于端部其厚度要增大到面部的2～3倍。
（2）混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度，如发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热措施。
（3）采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，并确保模板保温效果和减少材料消耗。
为了便于脱模，可在混凝土强度达到1N/mm2后，使侧模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护到拆模。
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