混凝土温度计算

1. 混凝土水化热计算 （1） 混凝土拌和温度

设混凝土拌和物的热量系由各种原材料所供给，拌和前混凝土原材料的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等，从而混凝土拌和温度可按下式计算：

T0

CsTsmsCgTgmgCcTcmcCwTwmwCwTsmsCwTgmg

msmgmcmwwswg

式中 T0——混凝土的拌和温度（0C）； TS、Tg——砂、石子的温度（0C）； Tc、Tw——水泥、拌和用水的温度（0C）；

mc、ms、mg——水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（㎏）； mw、ws、wg——水及砂、石子中游离水的重量（㎏）； Cc、Cs、Cg、Cw——水泥、砂、石子及水的比热容（kj/kgK）。

上式若取Cs=Cg=Cc=0.84kj/kgK，Cw=4.2kj/kgK则简化得

T0

0.22(TsmsTgmgTcmc)TwmwTsmsTgmg

0.22(msmgmc)mwwswg

本工程采用C45混凝土，每立方混凝土水用量155㎏，水泥250㎏，砂705㎏，石子1000㎏

T0

0.22(TsmsTgmgTcmc)TwmwTsmsTgmg

0.22(msmgmc)mwwswg

=

0.22(27*70527*1000250*70)4*155

=250C

0.22(7051000250)155

（2） 混凝土浇筑温度计算

混凝土拌和出机后，经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。

根据实践，混凝土的浇筑温度一般可按下式计算： TpT0(TnT0)(123n) 式中 Tp——混凝土的浇筑温度（0C）； T0——混凝土的拌和温度（0C）；

Tn——混凝土运输和浇筑时的室外气温（0C）；

1、2、3n——温度损失系数，按以下规定取用：

① 混凝土装卸和运转，每次=0.032；

② 混凝土运输时，=At，t为运输时间（min），如用搅拌运输车时，A为0.0042；

③ 浇筑过程中，=0.003t，t为浇筑时间（min）。



i1

3

i

0.032*3+0.0042+0.003*60=0.28

TpT0(TnT0)(123n)=25+（28-25）×0.28=25.840C

（3） 混凝土水化热绝热温升值计算

水泥水化过程中，放出的热量称为水化热。当结构截面尺寸小，热量散失快，水化热可不考虑。但对大体积混凝土，混凝土在凝固过程中聚居在内部热量散失很慢，常使温度峰值很高。而当混凝土内部冷却时就会收缩，从而在混凝土内部产生拉应力。假若超过混凝土的极限抗拉强度时，就可能在内部裂缝，而这些内部裂缝又可能与表面干缩裂缝联通，从而造成渗漏甚至破坏。

假定结构物四周没有任何散热和热损失条件，水泥水化热全部转化成温升后的温度值，则混凝土的水化热绝对温升值可按下式计算：

Tt

mcQ

1emt C

TMAX

mcQ C

式中Tt——浇完一段时间t，混凝土的绝热温升值（C）； mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）； Q——每千克水泥水化热量（J/㎏）；

C——混凝土的比热在0.841.05kj/kgk之间，一般取0.96kj/kgk；

——混凝土的质量密度，取2400kg/m3； e——常数e为2.718； t——龄期（D）；

m——与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数，由表查得，一般取0.20.4；

TMAX——混凝土最大水化热温升值，即最终温升值。 HGO廊道混凝土水泥采用P.O.425，也就是普通硅酸盐水泥，则Q取377j/kg，每立方混凝土水泥用量为250kg，则

TM

A

X

mcQ250*377

=40.9C C0.96*2400

（4） 混凝土内部中心温度 TmaxT0Tt

式中Tmax——混凝土内部中心最高温度（C）； T0——混凝土的浇筑入模温度（C）； Tt——在t龄期时混凝土的绝热温升（C）；

——不同浇筑块厚度的降温系数。

Tt按最终温升值计算，为40.9C；HGO廊道混凝土最厚3米，



则查表得取

0.68；T0入模温度为

25.84C；则

TmaxT0tT=25.84+40.9*0.68=53.7C

（5） 混凝土保温材料厚度

计算根据热交换原理，假定混凝土的中心温度向混凝土表面的散热量，等于混凝土表面保温材料应补充的发热量，因而，混凝土表面保温材料所需厚度可按下式计算：

i

0.5hi(TbTa)

K

(TmaxTb)

式中i——保温材料所需厚度（m）； H——结构厚度（m）；

i——保温材料的导热系数（W/mK）; ——混凝土的导热系数，取2.3 W/mK； Tmax——混凝土中心最高温度（0C）； Tb——混凝土表面温度（0C）；

Ta——混凝土浇筑后向35天空气平均温度（0C）； 0.5——指中心温度向边界散热的距离。为结构厚度的一半；

K——传热系数的修正值，即透风系数。对易于透风的保温材料组成取2.6或3.0（指一般刮风或大风情况，下同）；对不易透风的保温材料取1.3或1.5；对混凝土表面用一层不易透风材料，上面再用容易透风的保温材料组成，取2.0或2.3。

本工程采用草袋保温，其导热系数为0.14 W/mK，属易透风的保温材料，取K=2.6,则由i

=

0.5hi(TbTa)

K

(TmaxTb)

2.6*0.5*3*0.14*(3028)

2.3*(53.630)

=0.02m

1. 混凝土水化热计算 （1） 混凝土拌和温度

设混凝土拌和物的热量系由各种原材料所供给，拌和前混凝土原材料的总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等，从而混凝土拌和温度可按下式计算：

T0

CsTsmsCgTgmgCcTcmcCwTwmwCwTsmsCwTgmg

msmgmcmwwswg

式中 T0——混凝土的拌和温度（0C）； TS、Tg——砂、石子的温度（0C）； Tc、Tw——水泥、拌和用水的温度（0C）；

mc、ms、mg——水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（㎏）； mw、ws、wg——水及砂、石子中游离水的重量（㎏）； Cc、Cs、Cg、Cw——水泥、砂、石子及水的比热容（kj/kgK）。

上式若取Cs=Cg=Cc=0.84kj/kgK，Cw=4.2kj/kgK则简化得

T0

0.22(TsmsTgmgTcmc)TwmwTsmsTgmg

0.22(msmgmc)mwwswg

本工程采用C45混凝土，每立方混凝土水用量155㎏，水泥250㎏，砂705㎏，石子1000㎏

T0

0.22(TsmsTgmgTcmc)TwmwTsmsTgmg

0.22(msmgmc)mwwswg

=

0.22(27*70527*1000250*70)4*155

=250C

0.22(7051000250)155

（2） 混凝土浇筑温度计算

混凝土拌和出机后，经运输平仓振捣等过程后的温度称为浇筑温度。

根据实践，混凝土的浇筑温度一般可按下式计算： TpT0(TnT0)(123n) 式中 Tp——混凝土的浇筑温度（0C）； T0——混凝土的拌和温度（0C）；

Tn——混凝土运输和浇筑时的室外气温（0C）；

1、2、3n——温度损失系数，按以下规定取用：

① 混凝土装卸和运转，每次=0.032；

② 混凝土运输时，=At，t为运输时间（min），如用搅拌运输车时，A为0.0042；

③ 浇筑过程中，=0.003t，t为浇筑时间（min）。



i1

3

i

0.032*3+0.0042+0.003*60=0.28

TpT0(TnT0)(123n)=25+（28-25）×0.28=25.840C

（3） 混凝土水化热绝热温升值计算

水泥水化过程中，放出的热量称为水化热。当结构截面尺寸小，热量散失快，水化热可不考虑。但对大体积混凝土，混凝土在凝固过程中聚居在内部热量散失很慢，常使温度峰值很高。而当混凝土内部冷却时就会收缩，从而在混凝土内部产生拉应力。假若超过混凝土的极限抗拉强度时，就可能在内部裂缝，而这些内部裂缝又可能与表面干缩裂缝联通，从而造成渗漏甚至破坏。

假定结构物四周没有任何散热和热损失条件，水泥水化热全部转化成温升后的温度值，则混凝土的水化热绝对温升值可按下式计算：

Tt

mcQ

1emt C

TMAX

mcQ C

式中Tt——浇完一段时间t，混凝土的绝热温升值（C）； mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）； Q——每千克水泥水化热量（J/㎏）；

C——混凝土的比热在0.841.05kj/kgk之间，一般取0.96kj/kgk；

——混凝土的质量密度，取2400kg/m3； e——常数e为2.718； t——龄期（D）；

m——与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数，由表查得，一般取0.20.4；

TMAX——混凝土最大水化热温升值，即最终温升值。 HGO廊道混凝土水泥采用P.O.425，也就是普通硅酸盐水泥，则Q取377j/kg，每立方混凝土水泥用量为250kg，则

TM

A

X

mcQ250*377

=40.9C C0.96*2400

（4） 混凝土内部中心温度 TmaxT0Tt

式中Tmax——混凝土内部中心最高温度（C）； T0——混凝土的浇筑入模温度（C）； Tt——在t龄期时混凝土的绝热温升（C）；

——不同浇筑块厚度的降温系数。

Tt按最终温升值计算，为40.9C；HGO廊道混凝土最厚3米，



则查表得取

0.68；T0入模温度为

25.84C；则

TmaxT0tT=25.84+40.9*0.68=53.7C

（5） 混凝土保温材料厚度

计算根据热交换原理，假定混凝土的中心温度向混凝土表面的散热量，等于混凝土表面保温材料应补充的发热量，因而，混凝土表面保温材料所需厚度可按下式计算：

i

0.5hi(TbTa)

K

(TmaxTb)

式中i——保温材料所需厚度（m）； H——结构厚度（m）；

i——保温材料的导热系数（W/mK）; ——混凝土的导热系数，取2.3 W/mK； Tmax——混凝土中心最高温度（0C）； Tb——混凝土表面温度（0C）；

Ta——混凝土浇筑后向35天空气平均温度（0C）； 0.5——指中心温度向边界散热的距离。为结构厚度的一半；

K——传热系数的修正值，即透风系数。对易于透风的保温材料组成取2.6或3.0（指一般刮风或大风情况，下同）；对不易透风的保温材料取1.3或1.5；对混凝土表面用一层不易透风材料，上面再用容易透风的保温材料组成，取2.0或2.3。

本工程采用草袋保温，其导热系数为0.14 W/mK，属易透风的保温材料，取K=2.6,则由i

=

0.5hi(TbTa)

K

(TmaxTb)

2.6*0.5*3*0.14*(3028)

2.3*(53.630)

=0.02m