黑龙江省某电站混凝土浇筑温度计算

王守和

(龙江县水务局，黑龙江 龙江161199)

1 工程概况

水电站工程等别为Ⅲ等中型水利工程，主要建筑物有重力坝、溢流坝、河床式电站，其中重力坝、溢流坝采用常态混凝土浇筑。工程重力坝最大坝高19 m，最大坝长680 m，其中重力坝长300 m，溢流坝段长380 m。

工程所在流域属于高纬度寒温带大陆性季风气候，冬季严寒干燥而漫长，夏季温热多雨而短暂，春季少雨干旱多大风，秋季降温迅速多早霜。据呼玛县气象站资料统计，多年平均气温－2.8 ℃，多年平均最低气温－9.7 ℃，极端最低气温－45.8 ℃，平均最高气温4.8 ℃，平均最高气温35.7 ℃。多年平均初霜期9月2日，终霜期5月31日，无霜期90 d。项目所在地区历年各月地温特征统计见表1。

表1 项目所在地区历年各月地温特征统计表

混凝土材料用量见表2。

表2 混凝土材料用量表

2 混凝土出机口温度计算

2.1 计算原理

混凝土的出机温度，即混凝土搅拌结束后，运输前的温度，主要取决于拌合前各种原材料的温度［1］。各种原材料经过拌和机拌制，会形成一个混合温度，即不同温度的原材料经过拌和机的拌制热量相互传递，最后形成一个温度。另外，机械拌合也会产生热量(国内部分文献作者认为，机械拌合热量微乎其微不予考虑)也应计入温升值［2］。

1)水泥温度，罐装水泥从制作、装罐、运输到工地温度一般为30 ℃～50 ℃。

2)水温:水温可以根据浇筑月份平均气温计算。

3)骨料温度:骨料温度跟当地气温、湿度和日照时间有关。

4)粉煤灰温度:粉煤灰温度同水泥温度。

5)机械热:混凝土在拌合过程中各种成分摩擦、翻滚的发热，根据国内外经验，一般取全部机械热为4 000 kJ/m3。

其计算公式为:

式中:Gi为i 级骨料的含量，kg;ti为i 级骨料的温度，℃;ci为i 级骨料的比热容，kg/(kg·℃);F 为水泥和掺合料(粉煤灰)的含量，kg;tc水泥和掺合料(粉煤灰)的温度，℃;cc为水泥和掺合料(粉煤灰)的比热容，kJ/(kg·℃);ω 为单位混凝土的实际加水量，kg;tw为水的温度，℃;cw为水的温度，℃;ri为第i 级骨料的含水率。

若加冰拌合，出机口温度计算为:

式中:I 为加冰量，kg;η 为片冰冷量利用率，根据片冰的干燥程度选取90% ～100%。

2.2 出机口温度计算

表3 混凝土出机口温度计算过程详表

3 混凝土的入仓温度计算

混凝土的入仓温度，即混凝土拌合后经运输工具运输至施工场地，未振捣前状态的混凝土。混凝土的入仓温度随着混凝土运输工具类型、运输时间和转运次数而改变。其计算公式为:

式中:TB，p为混凝土入仓温度，℃;T0为混凝土出机温度，℃;Ta为混凝土运输时的气温，℃;θi为有关的系数，其数值为:混凝土装、卸和转运，每次0.032;混凝土运输时，θ = At;t 为运输时间，min;A 为混凝土运输过程冷量(或热量)损失计算参数，参见表4。

表4 混凝土运输过程冷量(或热量)损失计算参数A 值

4 混凝土浇筑温度计算

4.1 计算原理

混凝土经过平仓振捣后的温度为浇筑温度，其计算公式为:

式中:Tp为混凝土浇筑温度，℃;τ 为混凝土平仓振捣到上层混凝土覆盖前的全部时间，min。

4.2 浇筑温度计算

混凝土入仓及浇筑温度计算，见表5。

表5 混凝土入仓及浇筑温度计算详表

5 结 论

混凝土的浇筑温度是混凝土温度控制计算的基础，本论文介绍了混凝土浇筑温度的计算原理、计算过程并且举例说明，对同类工程起到参考作用。

［1］纪云生．水利水电工程施工组织设计手册［M］. 北京:中国水利水电出版社，1987:8 －12.

［2］李斌，郝继峰. 济源市蟒河口大坝冬季混凝土施工技术研究与应用［J］. 施工组织设计:2011年度论文集，2012(03):6 －11