低溫季節(jié)混凝土施工

1、.低溫季節(jié)混凝土施工第一節(jié)低溫季節(jié)混凝土施工要求和措施1、低溫季節(jié)混凝土施工期的確定1.1 低溫季節(jié)施工期標(biāo)準(zhǔn)按照DL/T51442001水工混凝土施工規(guī)范規(guī)定，凡工程所在地的日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5以下或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3以下時，即進入低溫季節(jié)施工期?；炷潦艿絻龊H僅和溫度有關(guān)，與施工的地點無關(guān)，因此在規(guī)范中以日平均氣溫作為標(biāo)準(zhǔn)。氣溫穩(wěn)定在氣象學(xué)上是指在降溫的低溫季節(jié)連續(xù)5d通過某一溫度，之后很難再恢復(fù)這一溫度。氣象部門可以提供氣溫穩(wěn)定在某一溫度的資料，對科學(xué)合理確定施工期較為方便。低溫季節(jié)混凝土施工中涉及到的氣溫，除另有注明外，一律為日平均氣溫。1.2 低溫季節(jié)施工期劃分 我國

2、地域遼闊，地形復(fù)雜，氣候多變。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥暌陨系臍庀筚Y料確定低溫施工期劃分和天數(shù)，當(dāng)缺乏當(dāng)?shù)貧庀筚Y料時，可借鑒鄰近地區(qū)的氣象資料，確定低溫季節(jié)施工期和施工天數(shù)。2、低溫季節(jié)混凝土施工基本要求2.1 防凍和防裂 防止混凝土早期受凍。在低溫季節(jié)，當(dāng)氣溫低于0時，新澆混凝土內(nèi)空隙和毛細(xì)管中的水分會逐漸凍結(jié)。由于水凍結(jié)后體積膨脹（約增加9%），使混凝土結(jié)構(gòu)遭到損壞，最終導(dǎo)致混凝土強度和耐久性能降低。因此，低溫季節(jié)混凝土施工，首先要防止混凝土早期受凍。 防止混凝土表面裂縫。低溫季節(jié)澆筑混凝土，外界氣溫較低，若再遇氣溫驟降（如寒流襲擊），將由于混凝土內(nèi)外溫差過大，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。因此，混凝土的表面

3、保溫養(yǎng)護是十分必要的。 防止混凝土受凍脹力的破壞。一般在低溫季節(jié)混凝土施工時不允許有外來水（包括拆模后）。但是，特殊情況有外來水時，當(dāng)有水體接觸混凝土而水體凍結(jié)，將對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生凍脹力。如果混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時未考慮凍脹力的作用，應(yīng)事先分析混凝土結(jié)構(gòu)在冰的凍脹力作用下結(jié)構(gòu)的安全性。當(dāng)結(jié)構(gòu)有可能被破壞時，應(yīng)事先采取預(yù)防措施。2.2 混凝土允許受凍臨界強度和混凝土的成熟度 混凝土在正溫養(yǎng)護下獲得一定強度后再受凍，混凝土結(jié)構(gòu)不致造成破壞，后期強度能繼續(xù)增長，最終強度可達28d齡期強度的95%以上。這種受凍以前所應(yīng)具有的強度，稱為允許受凍的臨界強度。 混凝土允許受凍臨界強度是低溫季節(jié)混凝土拆模、保溫、檢

4、驗混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。DL/T51442001水工混凝土施工規(guī)范規(guī)定，混凝土允許受凍臨界強度值應(yīng)滿足下列要求： 大體積混凝土不低于7.0MPa(或成熟度不低于1800·h)； 非大體積混凝土和鋼筋混凝土不低于設(shè)計強度的85%。 關(guān)于大體積混凝土，目前仍沒有統(tǒng)一的定義，用表面積系數(shù)（定義見表1-4-1下注）來表示僅僅是方法之一，但由于方法簡單，在北方施工的企業(yè)工程技術(shù)人員習(xí)慣使用此法來劃分大體積混凝土、用于熱工計算法，并在施工中以來劃分大體積混凝土。目前，工業(yè)和民用建筑大體積混凝土使用的越來越多，一般在工業(yè)和民用建筑中，以來劃分大體積混凝土。 在低溫季節(jié)施工，混凝土澆筑塊在變化的低溫

5、狀態(tài)下進行養(yǎng)護，其強度增長不同于實驗室條件下的情況。實踐證明，混凝土在低溫養(yǎng)護條件下，其強度為養(yǎng)護齡期與養(yǎng)護溫度乘積的函數(shù)。乘積相等，其強度大致相等。這個乘積稱為混凝土成熟度。采用混凝土成熟度作為檢驗低溫季節(jié)混凝土是否達到允許受凍臨界強度的標(biāo)準(zhǔn)和確定拆模時間比較方便。 伯格施特（S.G.Bergstrom）根據(jù)紹爾（Saul）理論建立了混凝土成熟度函數(shù)式，混凝土成熟度可按此式進行計算。函數(shù)式是： （1-1-1）式中 混凝土成熟度，·h； 養(yǎng)護時段混凝土的平均溫度，； 溫度為T的持續(xù)時間，h。 這個公式曾被廣泛應(yīng)用，但實踐證明，其誤差較大。 在其他水電工程施工中提出了以下的計算公式：

6、（1-1-2）式中 試驗常數(shù)，與水泥特性有關(guān)，普通硅酸鹽水泥，礦渣水泥，使用不同的水泥應(yīng)按配合比通過試驗確定值；其他字母含義同前。 在其他水電施工工地上一直沿用成熟度1800·h作為混凝土允許受凍標(biāo)準(zhǔn)，并用于確定拆模時間。 國內(nèi)科研單位對國產(chǎn)的施工材料進行了大量的研究后提出了等效齡期法計算混凝土成熟度。 有等效齡期法確定混凝土強度宜按下列步驟進行： 用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件的各齡期強度數(shù)據(jù)，經(jīng)回歸分析擬合成下列形式曲線方程： （1-1-3）式中 混凝土立方體抗壓強度，MPa； 混凝土養(yǎng)護齡期，d； 回歸分析擬合參數(shù)；自然對數(shù)底，。 根據(jù)現(xiàn)場實測混凝土養(yǎng)護溫度資料，用公式(1-1-4)計算混凝土

7、已達到的等效齡期(相對于20標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時間)，以等效齡期t作為D代入公式（1-1-3）即可計算出強度。 （1-1-4）式中 等效齡期，d； 溫度為T的等效系數(shù)，按表1-1-1采用；溫度為T的持續(xù)時間，d。3、低溫季節(jié)混凝土施工措施 按照工程所在地區(qū)的氣象資料，編制專項的施工組織設(shè)計和施工技術(shù)措施，保證澆筑的混凝土滿足設(shè)計要求。需要研究低溫季節(jié)施工的起訖日期，要求進行以下方面的工作，以便做好施工準(zhǔn)備： 環(huán)境及各環(huán)節(jié)的熱工計算； 保溫材料的調(diào)查和確定； 外加劑的確定； 對摻有外加劑的堿骨料的試驗、確定配合比； 確定混凝土質(zhì)量檢查、測量的方法及設(shè)備； 確定成熟度計算混凝土的臨界強度值； 確定氣溫驟降的

8、施工保護措施等。表1-1-1 溫度T與等效系數(shù)關(guān)系表溫度T（）等效系數(shù)（aT）溫度T（）等效系數(shù)（aT）溫度T（）等效系數(shù)（aT）503.16 281.45 60.43 493.07 271.39 50.40 482.97 261.33 40.37 472.88 251.27 30.35 462.80 241.22 20.32 452.71 231.16 10.30 442.62 221.11 00.27 432.54 211.05 -10.25 422.46 201.00 -20.23 412.38 190.95 -30.21 402.30 180.91 -40.20 392.22 170.

9、86 -50.18 382.14 160.81 -60.16 372.07 150.77 -70.15 361.99 140.73 -80.14 351.92 130.68 -90.13 341.85 120.64 -100.12 331.78 110.61 -110.11 321.71 100.57 -120.11 311.65 90.53 -130.10 301.58 80.50 -140.10 291.52 70.46 -150.09 低溫季節(jié)混凝土工程施工設(shè)計和施工措施設(shè)計的具體內(nèi)容應(yīng)至少包括： 正確布置骨料儲存及堆放系統(tǒng)，如堆料場型式，溫度、濕度的控制，骨料運輸方式，以及相應(yīng)的保溫措

10、施等。 選擇骨料預(yù)熱方法，確定骨料預(yù)熱數(shù)量和預(yù)熱溫度。 選擇混凝土拌和系統(tǒng)和運輸設(shè)備的保溫措施。 確定混凝土澆筑塊體尺寸(面積和高度)與塊體升高速度。 研究確定混凝土澆筑施工方式、倉面溫度要求、混凝土澆筑與養(yǎng)護方法，以及地基表面的加溫措施，并應(yīng)有防火措施。 選擇保溫模板型式和拆模后的保溫防裂措施。 準(zhǔn)備測溫儀器，確定測溫方法及組織管理。 確定采暖方式、采暖溫度與供熱系統(tǒng)的布置，選擇供熱鍋爐設(shè)備。 編制各項保溫材料，燃料、施工設(shè)備、勞動力等計劃。 編制施工進度計劃，核算低溫季節(jié)施工增加費。第二節(jié) 低溫季節(jié)混凝土施工供熱系統(tǒng)1、施工供熱 大、中型水利水電工程混凝土低溫季節(jié)施工時，應(yīng)采用蒸氣鍋爐集中

11、供熱，以保證各施工環(huán)節(jié)的采暖需要。施工供熱系統(tǒng)的范圍包括：施工建筑物的采暖，骨料預(yù)熱以及其他原材料的加熱，澆筑生產(chǎn)的供熱（澆筑倉面、暖棚、綜合蓄熱和蒸汽養(yǎng)護）等。參見西北公伯峽水電站供熱系統(tǒng)工藝圖1-2-1。圖1-2-1 公伯峽水電站混凝土拌和供熱系統(tǒng)工藝圖圖1-2-2 拉西瓦水電站混凝土拌和供熱系統(tǒng)布置平面圖1.1 供熱系統(tǒng)的布置 混凝土低溫季節(jié)施工供熱系統(tǒng)的布置，要根據(jù)運輸條件、施工現(xiàn)場的地形與主體工程和施工系統(tǒng)的布局等情況，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后，再確定方案。首先應(yīng)選擇集中供熱方案，鍋爐位置應(yīng)設(shè)在供應(yīng)中心，距主體工程供熱管路應(yīng)最短，熱量損失應(yīng)最小，而且要注意環(huán)境不被污染。供熱系統(tǒng)的布置參見1

12、.2 供熱系統(tǒng)的鍋爐及附屬設(shè)備1.2.1 鍋爐類型選擇 供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備是鍋爐。鍋爐類型的選擇，要考慮滿足以下幾個方面： 鍋爐應(yīng)能保證低溫季節(jié)施工中最大熱負(fù)荷的要求，并且供熱介質(zhì)（蒸汽熱水）也要滿足低溫季節(jié)施工的需要； 鍋爐應(yīng)有較高的熱效率，鍋爐蒸發(fā)量能有效地適應(yīng)負(fù)荷變化的要求； 應(yīng)有較低的基建投資和運行管理費用，鍋爐設(shè)備應(yīng)盡可能就地就近訂貨； 宜選用適合施工現(xiàn)場便于安裝、維護、遷移的鍋爐； 盡量選用對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求較低，適應(yīng)本地區(qū)煤種的鍋爐。1.2.2 鍋爐類型 常用的鍋爐有立式鍋爐、臥式鍋殼鍋爐、臥式快裝鍋爐、水管鍋爐和沸騰鍋爐。 立式鍋爐適用于工地臨時用氣或用氣量不大、工作壓力要求不高的

13、場所，它具有基礎(chǔ)簡單、占地面積小、移動方便、安裝迅速、操作容易（人工加煤）及投資費用少等特點。但因其熱效率低，如保養(yǎng)、使用不良易發(fā)生事故，故屬于淘汰鍋爐，一般不提倡使用。 臥式蝸殼鍋爐適于蒸汽采暖工程，它具有結(jié)構(gòu)簡單、氣壓穩(wěn)定、操作容易、對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求不高等特點，但承受壓力低，燃料消耗大，鍋爐效率不高。 臥式快裝鍋爐具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝容易、便于移運、對地基要求簡單、投資較省、鍋爐熱效率高，以及對燃煤品質(zhì)適應(yīng)范圍廣等特點。但其對水質(zhì)要求高，而且由于蒸發(fā)率高，水容積小，因此在負(fù)荷突然變化時，易產(chǎn)生汽水共沸現(xiàn)象。 水管鍋爐適用于大型工業(yè)，蒸發(fā)量2030t/h，蒸汽壓力可達2.5MPa。 沸騰

14、鍋爐的優(yōu)點是可燒無煙煤和劣質(zhì)煤，氣壓穩(wěn)定，出力高，供熱有保證。缺點是土建和安裝工程量較大。1.2.3 鍋爐產(chǎn)品的銘牌型號和代號 國產(chǎn)工業(yè)的鍋爐型號由三部分組成，各部分之間用短橫線相連，見圖1-2-3。鍋爐本體型號燃燒方式蒸發(fā)量額定工作壓力過熱蒸汽溫度燃料種類設(shè)計次序第三部分第二部分第一部分圖1-2-3 工業(yè)鍋爐型號組成 鍋爐本體型號、燃料方式和燃料種類的漢語拼音字母代號見表1-2-1。表1-2-1 鍋爐本體型號、燃燒方式和燃料種類代號鍋爐本體型號、燃燒方式和燃料種類代號立式水管LS（立、水）雙汽包橫置式SH（雙、橫）立式橫水管LH（立、火）單汽包橫置式DZ（單、縱）臥式內(nèi)燃WN（臥、內(nèi)）雙汽包

15、縱置式SZ（雙、縱）臥式外然WK（臥、快）臥式雙鍋筒WS（臥、雙）臥式快裝KZ（臥、縱）雙橫汽包HH（橫、橫）立式快裝KL（快、立）熱水鍋爐RS（熱、水）燃燒方式代號固定爐排G（固）振動爐排 Z（振）活動手搖爐排H（活）往復(fù)推動爐排W（往）鏈條爐排L（鏈）燃?xì)鉅tQ（氣）拋煤機P（拋）燃油爐Y（油）燃料種類代號無煙煤W（無）褐煤H（褐）煙煤A（煙）煤矸石S（石）貧煤P（貧）油Y（油）劣質(zhì)煙煤L（劣）氣Q（氣） 鍋爐產(chǎn)品的銘牌型號的舉例說明 “KLZ4-13-W鍋爐”中各符號含意為：K裝快；Z縱鍋筒；L鏈條爐排；4蒸發(fā)量4t/h；13工作壓力13kgf/cm2（1.3MPa）；W適應(yīng)于無煙煤。 “

16、SHL20-13/300-1鍋爐”中各符號的含意為：SH雙汽包橫置式；L鏈條爐排；20蒸發(fā)量4t/h；13工作壓力13kgf/cm2（1.3MPa）；300過熱蒸汽溫度為300；1第一次修改設(shè)計或改變設(shè)計煤種。1.2.4 水電工地常用鍋爐和較大型鍋爐型號及性能（見表1-2-2和表1-2-3）1.2.5 鍋爐數(shù)量在確保選定的每臺鍋爐均能經(jīng)濟高效運行的條件下選擇鍋爐數(shù)量，以適應(yīng)不同負(fù)荷的需要。一般鍋爐的經(jīng)濟負(fù)荷是額定蒸發(fā)量的70%80%。鍋爐的數(shù)量，最少應(yīng)選用兩臺，人工加煤的鍋爐不宜超過5臺；機械化加煤的鍋爐最好安裝24臺。表1-2-2 工地常用小型鍋爐序號鍋爐名稱型號蒸發(fā)量（t/h）工作壓力（M

17、pa）產(chǎn)地1立式筒易煤氣鍋爐LSGO.7-7-Q20.70.7沈陽2立式筒易煤氣鍋爐LSGO.4-8-20.40.8西安3立式橫水管鍋爐LSAO.2-4-A30.20.4上海4立式鍋爐LJCO.2-0.9-A0.20.09鞍山5立式火管鍋爐LHS1-0.910.09鞍山6雙鍋筒雙層爐排快裝鍋爐KHSSO.5-7-A0.50.7哈爾濱7雙層爐排臥式整裝鍋爐DZN1-810.8哈爾濱8臥式快裝鍋爐KZGO.2-50.20.59臥式快裝鍋爐KZGO.5-80.50.810臥式鏈條快裝鍋爐KZL1-810.811立式鏈條快裝鍋爐KZL2-1321.312臥式鏈條快裝鍋爐KZL4-13-A（D）41.3

18、13臥式外然往復(fù)爐排鍋爐WWW1-7-A210.7北京14臥式外然往復(fù)爐排鍋爐WWW2-7-A220.7北京15快裝雙橫鍋筒往復(fù)爐排鍋爐KHW2-7-A20.7沈陽16往復(fù)爐排快裝鍋爐KZW1-810.8哈爾濱17往復(fù)爐排快裝鍋爐KZW2-1321.3哈爾濱18往復(fù)爐排快裝鍋爐KZW4-1341.3哈爾濱19臥式內(nèi)燃鏈條鍋爐WNL2-13-A21.3天津20臥式內(nèi)燃鏈條鍋爐WNL4-13-A641.3天津21雙鍋筒縱置式往復(fù)爐排鍋爐SZW2-8-A20.8沈陽22雙鍋筒縱置式往復(fù)爐排鍋爐SZW4-8-A40.8沈陽23汽水兩用鍋爐SWZ/150-H（A）21.3哈爾濱24汽水兩用鍋爐SWZ/1

19、50-H（A）11.3哈爾濱表1-2-3 水利水電工程工地常用鍋爐的技術(shù)性能序號項目單位臥式快裝鍋爐雙縱汽包拋煤機水管鍋爐SZP雙縱汽包拋煤機倒轉(zhuǎn)爐排水管鍋爐沸騰鍋爐1型號KZG-1-8KZG-2-8KZL-4-86.5-1310-13SZD-10-25密孔板風(fēng)帽風(fēng)帽2額定蒸發(fā)量t/h1246.5101048123蒸汽壓力Mpa4蒸汽溫度（飽和)174.5174.5174.5194194225174.5174.5174.55鍋爐總受熱面積m220621102503052121292073036輻射受熱面積m2/23.94041/7對流受熱面

20、積m2/180.6265171107.31732488沸騰受熱面積m2/9懸浮受熱面積m2/10省煤器受熱面積m2/12.527.894.495.294.442907711空氣預(yù)熱器受熱面積m2/53.75/12爐排面積m21.810.69.5/13爐室容積m2/14排煙溫度26025020020020018020020020015煙氣阻力（以水柱高度計）mm/76.385.518018018018016布風(fēng)板面積m2/0.52.643.617開孔率/8.40%/2%18鍋筒直徑mm12001500183210001000100010001000100019鍋爐長度m4.

21、0 4.66.320鍋爐寬度m1.852.152.513.83.943.833.354.0 3.821鍋爐高度m2.6510.0 6.0 4.284.15.722鍋爐容水量m6.78.0 10.223鍋爐重量t7.810.72616.53852.5/24煙囪直徑mm280300400/60080080025適用煤種煙煤煙煤貧煤褐煤、劣質(zhì)煤、無煙煤1.2.6 附屬設(shè)備高壓鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、水泵、水處理設(shè)備、熱工儀表等附屬設(shè)備，可參照有關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)目錄選用，不必另行計算。散熱器的選型要根據(jù)房屋類型、耗熱

22、量大小來確定。低溫季節(jié)施工生產(chǎn)系統(tǒng)的管理房屋，例如車庫、工地試驗室等耗熱量不大的建筑物，可用暖氣片廠生產(chǎn)的定型散熱器，如大60片式鑄鐵散熱器等。特殊要求的部位，如拌和樓需設(shè)熱風(fēng)幕，可采用暖風(fēng)機。暖棚，取暖廊道等耗熱量大的部位，可根據(jù)熱工計算采用焊接無縫鋼管的散熱排管。對骨料預(yù)熱倉，因結(jié)構(gòu)構(gòu)造形狀有別于其他建筑物，而且對散熱器的抗碰砸及耐磨強度要求很高，需根據(jù)建筑物特點自行自制排管采暖。1.3 鍋爐蒸汽量計算選擇施工供熱系統(tǒng)的蒸汽鍋爐，需要進行有關(guān)的熱工計算，求得整個低溫季節(jié)施工所需要的最大小時總熱負(fù)荷，計算出需要的鍋爐蒸汽量并根據(jù)煤質(zhì)等條件，選出合適的鍋爐型號。低溫季節(jié)施工最大小時總熱負(fù)荷包括

23、生產(chǎn)系統(tǒng)的房屋采暖和生產(chǎn)各環(huán)節(jié)耗熱兩部分。而水電工程施工的生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱有原材料預(yù)熱和施工養(yǎng)護兩項。最大小時總熱負(fù)荷計算按下式： （1-2-1）式中 低溫季節(jié)施工的最大小時總耗熱量，kJ/h； 房屋采暖和生產(chǎn)環(huán)節(jié)小時耗熱量，kJ/h； 管路熱損耗、采暖、生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱同時使用系數(shù)，取1.11.5；去1.0；取0.70.9。根據(jù)計算得出的，換算成蒸汽熱負(fù)荷，就可選擇鍋爐型號。與換算公式為： （1-2-2）式中 蒸汽量，t/h； 水的汽化熱，鍋爐型號可根據(jù)鍋爐壓力查飽和水蒸氣物理特性表1-2-4選用，對低壓蒸汽可取2100 kJ/kg（500kcaI/kg）。表1-2-4 飽和蒸汽物理特性絕對壓力（M

24、pa）飽和溫度（）蒸氣密度（kg/m3）含熱量（kJ/kg）汽化熱（kJ/kg）水蒸汽0.010.0245.4559.670.0670.128190.3249.752583.382608.922393.08 2359.170.030.0468.6875.420.1880.246287.48315.742624.412635.722336.932319.980.050.0680.8685.450.3030.360338.56357.862644.512652.462305.952294.600.070.0889.4592.990.4150.471374.69389.602659.162664.6

25、02284.472275.000.090.103396.18100.00.5260.620403.04418.682669.632676.622266.592256.690.20.3119.6132.91.1091.621502.42556.842704.672725.612203.932164.580.40.5142.9151.12.1242.620602.90636.812738.172747.802135.272158.1164.23.1113.600666.96693.752756.172762.872088.7920169.6174.54

26、.0854.568717.62738.972768.312772.922050.692033.951.01.1179.0183.25.0515.531759.07777.492777.102780.452018.462002.971.21.4187.1194.06.0136.974794.65826.062783.802789.251989.1519197.0211.07.4509.850841.55904.352792.602800.971951.051842.19通過式（1-2-2）計算出低溫季節(jié)施工所需要的蒸汽量，但選擇什么樣的蒸汽壓力鍋爐合適，要根據(jù)熱力管道輸送距

27、離決定。一般工地使用的都是低壓蒸汽鍋爐，蒸汽壓力為0.030.07MPa,管道輸送距離在300m以內(nèi)，如果工地較大管道輸送距離超過300m，蒸汽壓力超過0.07MPa，就屬于高壓蒸汽系統(tǒng)。蒸汽壓力的選擇可參考表1-2-5，再根據(jù)表1-2-2或1-2-3進行鍋爐選型。表1-2-5 工地?zé)嶝?fù)荷常用的蒸汽壓力輸送距離（m）蒸汽壓力（Mpa）輸送距離（m）蒸汽壓力（Mpa）3000.03-0.051000-20000.306000.1020000.4010000.22、熱負(fù)荷計算2.1 室外和室內(nèi)溫度的確定進行鍋爐選型的熱負(fù)荷計算，并不要求十分精確，能滿足需要就可以。在計算熱負(fù)荷之前，需要知道低溫季節(jié)

28、施工期室外溫度和生產(chǎn)系統(tǒng)房屋的室內(nèi)溫度，以作為計算依據(jù)。2.1.1 室外溫度大、中型水利水電工程，一般均位于偏僻山區(qū)，該地區(qū)氣象情況復(fù)雜。有關(guān)采暖計算的室外溫度資料，可按該地區(qū)氣象觀測站或鄰近地區(qū)510年的累計氣象資料，對室外溫度按式（1-2-3）計算。 （1-2-3）式中 室外計算溫度，； 累年最冷月平均溫度，； 累年最低日平均溫度，。2.1.2 室內(nèi)溫度Ti水利水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)的各類房屋，由于使用條件的不同，對溫度的要求也不一樣。大概分三類：一類是工人操作房屋，根據(jù)工作性質(zhì)，室內(nèi)溫度為1020；二類是機械、設(shè)備保溫要求為主的房屋，如泵房、車庫等，室內(nèi)溫度在15左右；三類是生產(chǎn)用房，保證最低

29、溫度為正溫即可，如皮帶廊道等，一般室內(nèi)溫度為35。水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)主要房屋（庫、棚）室內(nèi)溫度列于表1-2-6以供參考。表1-2-6 生產(chǎn)各系統(tǒng)的溫度要求序號部位名稱溫度要求（）序號部位名稱溫度要求（）混凝土拌和、運輸8皮帶機廊道51骨料預(yù)熱倉5159工地實驗室202水泥儲存罐不采暖混凝土澆筑、養(yǎng)護3拌和樓101810倉面準(zhǔn)備54外加劑間1611清基、基礎(chǔ)加熱355洗混凝土罐房1012倉面澆筑56空壓機、泵房1513暖棚施工（綜合蓄熱法施工）5107車庫1014倉面養(yǎng)護52.2 生產(chǎn)系統(tǒng)房屋采暖耗熱量計算采暖耗熱量的對象主要是指在低溫季節(jié)施工的房屋建筑。耗熱量計算有詳、略兩種。如果各房屋設(shè)置采暖

30、散熱器需詳算，可參閱有關(guān)采暖方面的書籍進行。本章介紹如何選擇供熱鍋爐，略算即可。粗略計算采暖耗熱量有很多種方法，此法介紹按單位熱指標(biāo)進行計算的方法。同類建筑物當(dāng)采暖室內(nèi)外計算溫差Ti-Ta=1時單位體積的平均耗熱量,稱為此類建筑物的單位熱指標(biāo),也叫熱特性指標(biāo).它與建筑物的類型、體積等因素有關(guān)。水里水電工程生產(chǎn)系統(tǒng)各類房屋的單位熱特性指標(biāo)可參考表1-2-7。表1-2-7 生產(chǎn)各系統(tǒng)各類房屋單位熱特性指標(biāo)建筑物名稱室內(nèi)采暖溫度Ti（）建筑物體積V（m3)單位熱特性指標(biāo)qkJ/（m3·h·）備注拌和樓10181000以內(nèi)3.5僅稱量間18骨料預(yù)熱倉5151000以內(nèi)2.5皮帶機廊

31、道（地上）5155000以內(nèi)10.5皮帶機廊道（地下）55000以內(nèi)6皮帶機節(jié)點房51000以內(nèi)10.5空壓機房55000100002.55.0水泵房165000100002.55.0外加劑房161000以內(nèi)5罐車、機車庫105000以內(nèi)3.54.0材料保溫庫55000以內(nèi)2.5機修車間165000以內(nèi)3.5鍋爐房165000以內(nèi)3工地實驗室16201000以內(nèi)4食堂185000以內(nèi)3.05.0浴池251000以內(nèi)4衛(wèi)生所181000以內(nèi)4值班休息室161000以內(nèi)4 采暖耗熱量計算見下式： （1-2-4）式中 房屋采暖耗熱量，kJ/h； 單位熱特性指標(biāo)，kJ/（m3·h·

32、）； 建筑物的外輪廓體積，m3。2.3 生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量計算生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量包括原材料預(yù)熱和混凝土澆筑養(yǎng)護，其生產(chǎn)耗熱量為： （1-2-5）式中 生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗熱量，kJ/h； 原材料預(yù)熱耗熱量，kJ/h； 施工養(yǎng)護耗熱量，kJ/h。2.3.1 原材料預(yù)熱計算原材料預(yù)熱，首先要明確需預(yù)熱的品種、預(yù)熱的規(guī)模和方量，這要根據(jù)低溫季施工的生產(chǎn)強度、施工配合比才能確定。一般在不太低的溫度下僅需預(yù)熱水，隨著氣溫的降低，則需要預(yù)熱細(xì)骨料，再則粗骨料。原材料的預(yù)熱溫度，由要求的入倉溫度（混凝土澆筑）、運輸溫度損失決定。一般要求的入倉溫度+運輸損失溫度=混凝土出幾口溫度。反算出各種原材料應(yīng)該預(yù)熱的溫度。不同原材料預(yù)熱

33、溫度要分別計算。 骨料耗熱量計算： （1-2-6）式中 骨料預(yù)熱耗熱量，kJ/h； 混凝土生產(chǎn)量，m3/h； 每立方米混凝土中骨料的質(zhì)量，kg/m3； 骨料（粗、細(xì)）比熱容，kJ/（kg·）； 冰的比熱容，kJ/（kg·）； 水的比熱容，kJ/（kg·）； 骨料的含水率，%； 預(yù)熱前溫度，； 預(yù)熱后溫度，； 冰的溶解熱，kJ/kg。大、中型水利水電工程骨料預(yù)熱分二步：第一步，骨料從儲存場運到預(yù)熱倉進行預(yù)熱，溫度達到正溫（一般5）；第二步，在拌和樓內(nèi)骨料倉中再預(yù)熱到需要的拌制溫度。計算拌合樓內(nèi)骨料倉的耗熱量，因骨料已成正溫，所以公式中取消，而將骨料預(yù)熱溫度值變成再預(yù)

34、熱的初始溫度。計算骨料預(yù)熱倉的耗熱量時應(yīng)注意：當(dāng)不考慮骨料含水時，粗、細(xì)骨料可加在一起，不需計算含水量由冰溶解成水再升溫的耗熱量部分；考慮骨料含水時，因粗、細(xì)果料不同，需分別計算后相加；如骨料中的粗、細(xì)骨料預(yù)熱溫度不一樣，也需分別計算耗熱量后再相加。 水預(yù)熱的耗熱量計算： （1-2-7）式中 水預(yù)熱的耗熱量，kJ/h； 每立方米混凝土的用水量，kg/m3。2.3.2 成產(chǎn)耗熱 量計算在低溫季節(jié)混凝土施工養(yǎng)護中，暖棚法和蒸汽法需要用蒸汽加熱，而大中型水利水電工程又以暖棚法為主，所以在鍋爐選型的熱負(fù)荷計算只考慮暖棚的耗熱量。根據(jù)低溫季節(jié)施工措施可知，施工高峰時需要搭設(shè)幾個暖棚，以計算最多暖棚施工時

35、的耗熱量。在未能詳細(xì)計算暖棚和蒸汽養(yǎng)護混凝土的耗熱量時，可用估算耗熱量的辦法，估算值參見表1-2-8。表1-2-8 暖棚法、蒸汽法耗熱參考值名稱單位每小時耗熱量(kg）熱量（kJ）蒸汽（kg）蒸汽養(yǎng)護混凝土m31×10545暖棚體積100m32.5×10412如低溫季節(jié)施工準(zhǔn)備蒸汽養(yǎng)護100m3混凝土，則每小時耗熱量Qv=1×105×100=1×107(kJ)；有暖棚體積3000m3，則每小時耗熱量Qw=3000/100×2.5×104=7.5×105（kJ）。對混凝土澆筑施工中尚需耗熱的倉面準(zhǔn)備、清基、基礎(chǔ)加熱，

36、用與單個暖棚耗熱量的關(guān)系來考慮。生產(chǎn)耗熱量計算見下式： （1-2-8）式中 生產(chǎn)耗熱量，kJ/h； 暖棚數(shù)量，個； 倉面準(zhǔn)備與暖棚耗熱量關(guān)系，即一個倉面準(zhǔn)備耗熱量相當(dāng)于單個暖棚耗熱量的一半，取0.5。3.鍋爐選型計算某水電工程低溫季節(jié)施工需進行鍋爐選型。3.1 已知條件 該工程地區(qū)沒有氣象觀測站，從所在縣查得5年內(nèi)氣象資料：最冷月平均溫度=-20.4，最低日平均溫度=-28。 生產(chǎn)系統(tǒng)各類房屋的室內(nèi)采暖溫度和體積列于表1-2-9。 混凝土生產(chǎn)量與材料消耗量。根據(jù)低溫季節(jié)施工混凝土拌和樓生產(chǎn)能力和澆筑強度，確定生產(chǎn)量為30m3/h；按照混凝土配合比各種原材料列于表1-2-10，其中碎石不含水，砂

37、含水3%；水溫為5，骨料（粗、細(xì)）料堆存放溫度為=-16。表1-2-9 表1-2-10 ：編號建筑物名稱Ti（）V（m3） 1拌和樓1040002骨料預(yù)熱倉530003皮帶機廊道（地上）560004試驗室等服務(wù)房屋1821005各類車庫、車間152000原材料名稱單位材料使用量（kg/m3）混凝土生產(chǎn)量30m3/h時材料量（kg）水泥2527560碎石141342390砂子59017700水1313930 施工供熱采用蒸汽鍋爐。施工養(yǎng)護方法，以暖棚為主。施工高峰時每天有5m3的預(yù)制件要進行蒸汽養(yǎng)護。暖棚結(jié)構(gòu)尺寸高4.0m、寬11.0m、長12.0m。施工高峰時要保證有兩個暖棚澆筑，一個倉面準(zhǔn)備

38、。 拌和樓距澆筑壩體700m，預(yù)計運輸溫度損失1015，入倉和覆蓋前溫度分別不低于10和5。設(shè)計出機口溫度為25。 出機溫度，經(jīng)熱平衡公式計算，材料預(yù)熱達到要求的溫度為：水70、砂15、碎石23（水泥不預(yù)熱，設(shè)計溫度為2）。 鍋爐用煤可使用本地出產(chǎn)的煙煤。3.2 選型計算3.2.1 確定室外溫度（） 取 。3.2.2 計算計算結(jié)果見表1-2-11。（kJ/h）表1-2-11 計算結(jié)果編號建筑物名稱QkJ/（m3·h·）Q·VkJ/（m3·h·）Ti-Ta（）Q（kJ/h）Q（×104kJ/h）1拌和樓3.514000344760004

39、7.62骨料預(yù)熱倉2.575002921750069.353皮帶機廊道(地上）10.563000291827000252.054試驗室等服務(wù)房屋48400423528000604.855各類車庫、車間3.5700039273000632.15注：q從表1-2-7查得，建筑物體積V見表1-2-9。3.2.3 計算 計算。因碎石不含水，砂含水，預(yù)熱溫度不一樣，所以碎石和砂的耗熱量需要分別計算。 從料堆到骨料預(yù)熱倉耗熱量的計算：碎石： （kJ/h） 砂： （kJ/h） 從預(yù)熱倉到拌和樓骨料倉內(nèi)升溫耗熱量的計算：碎石： （kJ/h） 砂： （kJ/h）所以 （kJ/h） 水預(yù)熱耗熱量：（kJ/h）所以

40、 （kJ/h） 計算：根據(jù)表1-2-8暖棚法、蒸汽法耗熱量參考值（kJ/h）（kJ/h）所以 （kJ/h） 計算：（kJ/h）3.2.4 總熱負(fù)荷式中取1.1，去1.0，取0.7。換算成蒸汽量：（t/h）取d=5t/h3.2.5 鍋爐選型根據(jù)蒸汽量d=5t/h,適用煙煤的鍋爐，參考表1-2-5中對蒸汽壓力的要求和不宜使用一臺鍋爐的規(guī)定，從常用鍋爐技術(shù)性能表1-2-3中選定型號KZG-2-8臥式快裝鍋爐3臺。3臺KZG-2-8鍋爐的額定蒸發(fā)量6t/hd=5t/h。第三節(jié) 低溫季節(jié)混凝土生產(chǎn)1、保溫采暖溫度要求低溫季節(jié)混凝土拌合與澆筑倉面各部位，一般均應(yīng)處于正溫狀態(tài)。具體要求參建表1-2-62、骨

41、料供應(yīng)與預(yù)熱2.1 骨料儲備和保溫混凝土施工進入低溫季節(jié)以前，應(yīng)做好骨科儲備、保溫、預(yù)熱等準(zhǔn)備工作。2.1.1砂石骨料開采加工人工骨料開采、破碎可全年生產(chǎn)。骨料的水下采挖和篩洗加工，負(fù)溫條件下一般均停止生產(chǎn)。因此，低溫季節(jié)混凝土施工需要的骨料，必須在進入低溫施工期以前篩洗、加工完畢，堆存?zhèn)溆谩?.1.2混凝土骨料儲備量可根據(jù)低溫季節(jié)混凝土澆筑量，按下式估算： （1-3-1）式中 骨料儲備量，m3； 每立方米混凝土骨料用量系數(shù)，水下開采區(qū)1.3，其他方式開采取1.5； 低溫季節(jié)混凝土總澆筑量，m3； 低溫季節(jié)月平均混凝土澆筑量，m3；不均勻系數(shù)。2.1.3骨料堆保溫防凍骨料堆應(yīng)盡量覆蓋保溫，不能

42、保溫時要及時清除冰雪。當(dāng)氣溫低于-15時，不保溫的骨料堆將出現(xiàn)凍層。為防止骨料堆多次凍結(jié)，應(yīng)集中使用卸料口，以便推土機破除凍層和推送骨料。2.2 骨料預(yù)熱根據(jù)工程實踐，較經(jīng)濟合理的預(yù)熱標(biāo)準(zhǔn)可在日平均氣溫-5時，考慮加熱骨料。骨料可以在料堆或儲料倉內(nèi)加熱，亦可利用解凍室加熱。熱風(fēng)可以用于直接加熱，熱水一般用于間接加熱。2.2.1用蒸汽和熱水間接加熱在砂石料層內(nèi)埋設(shè)鋼排管，通過管壁進行熱交換。排灌一般采用50-100mm的厚壁無縫鋼管，可以水平或垂直布置，管距不小于0.5m。垂直布置對粗細(xì)骨料均適用，水平布置一般都用于砂的加熱。為了提高砂的加熱效果，可以再加熱管下面噴射壓縮空氣，利用空氣在砂內(nèi)擴散

43、傳熱。使用蒸汽和熱水間接加熱骨料的方法具有適用性強，含水量穩(wěn)定的優(yōu)點，在水電工程中應(yīng)用較多，缺點是鋼管磨損嚴(yán)重，氣溫在-10加熱管要設(shè)置在儲料倉內(nèi)，土建工程量比較大。2.2.2用熱風(fēng)直接加熱利用熱風(fēng)爐提供高溫?zé)犸L(fēng)，通過埋在料層中的風(fēng)管直接吹入加熱骨料，方法簡單，可降低含水量。熱風(fēng)加熱的蒸發(fā)量可按含水量的25%計。缺點是熱風(fēng)的熱容量小，加熱時間長，僅適用于大中石的加熱。熱風(fēng)還可以直接吹入旋轉(zhuǎn)鼓桶內(nèi)加熱，加熱速度快而均勻，特別適用于小石和砂的加熱。骨料加熱的各種方法必須進行熱工計算和結(jié)構(gòu)單體設(shè)計，具體計算方法可以參考采暖通風(fēng)設(shè)計資料。3.混凝土拌合3.1一般要求 拌合混凝土前，應(yīng)用熱水或蒸汽沖洗拌

44、合機，并將積水或冰水排除，使拌合機體處于正溫狀態(tài)?；炷涟韬蠎?yīng)符合DL/T5144-2001的規(guī)定，拌和程序和時間均應(yīng)通過試驗確定，且最少拌合時間見表1-3-1的規(guī)定。當(dāng)日平均氣溫低于-10時，混凝土拌合時間應(yīng)適當(dāng)延長，延長時間由試驗確定，一般延長20%-25%。表1-3-1 混凝土拌和物低溫季節(jié)最少拌和時間拌合機容量Q(m3)最大骨料直徑(mm)最少拌和時間(s)自落式拌合機強制式拌合機1.0Q3.015012075Q3.015015090注：入機拌和量應(yīng)在拌合機額定容量的110%以內(nèi)。 提高混凝土的出機溫度，首先考慮用熱水拌合，（在一般情況下，拌合用水溫度每提高5，混凝土約升溫1），當(dāng)熱水

45、拌合尚不能滿足時，在加熱砂石骨料。水泥不得直接加熱。 用熱水拌合，水溫一般不易超過60.超過60時，應(yīng)改變拌合加料順序，將骨料與水先拌合，然后加熱水泥拌合，以免水泥假凝。 骨料最高溫度不宜超過60.若可以采用不加熱的骨料時，則骨料中決不能混有冰雪，且表面不能結(jié)冰。 外加劑溶液不能直接用蒸汽加熱。3.2混凝土出機溫度混凝土出機溫度取決于各種組成材料拌合前的溫度，混凝土出機溫度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的最低澆筑溫度，與混凝土運輸、裝卸、澆筑、振搗過程中溫度損失之和。同時應(yīng)考慮混凝土注入模板后，由于模板和保溫材料吸收部分熱量而引起的溫度降低?；炷涟韬虾蟮睦碚摐囟瓤砂聪率接嬎悖?（1-3-2）式中 混凝土拌和

46、后的溫度，； 水、水泥、砂、石的質(zhì)量，kg； 水、水泥、砂、石的溫度，； 砂、石的含水量，%； 水的比熱容，當(dāng)及>0時，kJ/（kg·）；當(dāng)及0時，kJ/（kg·）； 骨料中冰的溶解熱，當(dāng)及>0時，。當(dāng)及0時，kJ/（kg·）； 分別是水泥、砂、石的比熱容和水的比熱容，kJ/（kg·）。上式是絕熱過程的計算結(jié)果。公式中考慮到了骨料為負(fù)溫的情況，若骨料為正溫，則相應(yīng)數(shù)值為零。實際拌合過程中有熱量的損失和拌合機機體的溫度傳導(dǎo)等影響，混凝土出機溫度比理論拌合后溫度的參考降低值見表1-3-2.表1-3-2 混凝土拌和物過程中的溫度降低值混凝土和氣溫間的溫差（）15 2025 30混凝土溫度降低值（）3.0 3.54.0 4.54.混凝土運輸4.1一般要求低溫季節(jié)運輸混凝土要注意以下幾點： 盡量減少倒運次數(shù)；