混凝土蒸汽加热法计算.doc

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1、混凝土蒸汽加热法计算15.5.1蒸汽养护参数计算蒸汽养护一般分预养、升温、恒温及降温四个阶段。预养是为使构件具有一定的初始强度,以防升温时产生裂缝。升温的速度与预养时间、混凝土的干硬度及模板情况有关,见表15-1。此外还与构件的表面系数有关,表面系数≥6m-1时,升温速度不得超过15℃/h;表面系数﹤6m-1时,升温速度不得超过10℃/h。蒸养时升温速度也可随混凝土初始强度的提高而增加,因此也可以采用变速(渐快)升温和分段(递增)升温。表15-1升温速度极限值参考表(℃/h)预养时间/h干硬度/S刚性模型

2、密封养护带模养护脱模养护﹥4﹥30﹤30不限不限302520-﹤4﹥30﹤30不限不限201515-恒温温度及恒温时间的确定,主要取决于水泥品种、水灰比及对脱模的强度要求,参见表15-2。1.升温时间计算升温时间可由下式计算:(15-15)式中T1——升温时间(h);t0——恒温温度(℃);t1——车间温度(℃);V1——升温速度(℃/h)。表15-2恒温时间参考表恒温温度95℃80℃60℃水灰比0.40.50.60.40.50.60.40.50.6硅酸盐水泥达设计强度70%达设计强度50%——————4

3、.51.572.510.54941461810矿渣硅酸盐水泥达设计强度70%达设计强度50%52.573.5105831051481361792012火山灰硅酸盐水泥达设计强度70%达设计强度50%4263.5846.53.595116.5116.5138.51610.5注:1.当采用普通硅酸盐水泥时,养护温度不宜超过80℃。2.当采用矿渣硅酸盐水泥时,养护温度可提高到85℃~95℃。2.降温时间计算降温时间可由下式计算:(15-16)式中T2——升温时间(h);t0——恒温温度(℃);t2——出坑允许最

4、高温度(℃);V2——坑内降温速度(℃/h),表面系数≥6m-1,取V2≤10℃/h;表面系数≤6m-1,取V2≥5℃/h。3.出坑允许最高温度计算出坑允许最高温度t1(℃),一般可按下式计算:(15-17)式中t2——车间内温度(℃);——构件与车间的允许最大温度(℃)。对采用密封养护的构件,取=40℃;对一般带模养护构件,取=30℃;对脱模养护构件,取=20℃;对厚大构件或薄壁构件,取值壁以上值再低5~10℃。4.养护制度的确定蒸汽养护制度一般用简式表达,成为蒸汽养护制度表达式。如预养3h,恒温5h(

5、恒温温度95℃),降温2h,则蒸汽养护制度表达式为:3+3+5(95℃)+2【例15-9】混凝土构件采用硅酸盐水泥配置,水灰比为0.5,干硬度40S,经预养h后带模进行蒸养,出坑强度要求达到设计强度的70%,已知坑内的降温速度为15℃/h,车间温度20℃,试拟定蒸汽制度的试验方案。【解】(1)确定升温速度:查表15-1升温速度V1为20℃/h;(2)确定恒温温度及恒温时间:查表15-2,取恒温温度T0=80℃,恒温时间为7h;(3)确定升温时间(T1):按式(15-15)得:(4)确定降温时间(T2):构

6、件与车间的允许最大温度差Δt取30℃,则出坑允许最高温度,由式(15-16)得:于是可得到一个蒸养制度方案,即:为在试验中进行比较,再拟定两个方案。一般是在原方案的基础上只改变恒温时间,如果恒温温度为80℃,应增减恒温时间2h,如恒温温度为95℃,则增减恒温时间1h。本例所拟定的另外两个蒸养制度方案是:按上述三个方案进行比较试验,选取最佳方案,如果三个方案均还不理想,则可对恒温温度在5℃范围内调整,此时用补插法查表15-2。如果调整后还不理想,则应在调整混凝土的配合比后重新试验。15.5.2蒸汽热模法计算

7、蒸汽热模法系使用特制空腔式钢模板,将蒸汽通入模板的空腔中,将模板加热后,再由模板将热量传给混凝土,以达到加热混凝土的目的。空腔式模板系用L50×5角钢作骨架,在紧贴混凝土的一面满焊3mm厚钢模板,另一面满焊1.5mm厚钢板,在中间的角钢肋上钻Φ10mm孔连通,使在模板内部形成一个不透气的空腔,送汽时汽和回水均通过这个空腔.在模板外面嵌以厚度为50mm的聚苯乙烯板作为保温层,并用薄铁皮围护,使用时将模板组合成型。采用蒸汽热模法时,每立方米混凝土的耗气量约为300~400kg。蒸汽热模法计算包括:蒸汽耗用量计

8、算和煤耗用量计算等。1、蒸汽耗用量计算(1)加热混凝土所需热量(15-18)式中Q1——加热混凝土所需热量(KJ);——混凝土表观密度,取2400kg/m3;——混凝土比热容,取1.0kJ/kg·K;V——混凝土体积(m3);Th——混凝土恒温温度(℃);T0——混凝土浇筑完毕时的温度(℃)。(2)加热模板和保温层所需热量(15-19)式中Q2——加热模板和保温层所需热量(kJ);G1、G2——分别为模板、保温层的重量(kg)

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