摘要：我國北方的冬期施工時間較長，混凝土冬期施工措施正確與否，直接影響工程質(zhì)量、施工工期與工程造價，對混凝土冬期施工必須重視。本文結(jié)合實際探討計算機在混凝土冬期施工熱工計算中的應用。

關(guān)鍵詞：計算機 混凝土 冬期 施工 熱工 應用

1概述

各種各樣的冬期施工措施及其相應的熱工計算是相當繁瑣，用手工計算很難得到經(jīng)濟、實用、簡便的冬期施工措施，會造成一定的損失。顯然用計算機選擇混凝土冬期施工措施及相應的熱工計算是十分必要的，它可協(xié)助施工人員快速正確地選擇冬期施工措施，克服盲目性，杜絕質(zhì)量事故，避免浪費損失。

2計算機的應用

2.1程序的編制

程序是根據(jù)國家現(xiàn)行標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》編制的。另外又參考《簡明施工計算子冊》中的有關(guān)內(nèi)容。程序由信息資料、熱工計算、混凝土早期強度計算、加熱設備容量計算、輸入輸出等5個模塊組成。

1.信息資料模塊

該模塊已錄入了以下3個模塊所需要的計算系數(shù)。材料熱工參數(shù)、水泥水化熱及其速度、透風系數(shù)、運輸溫度損失系數(shù)、水及骨料最高加熱溫度、混凝土凝固時間當量表、加熱養(yǎng)護混凝土升溫和降溫速度、電熱養(yǎng)護混凝土的最高溫度、電極布置與適用范圍、電極與鋼筋間允許最小距離等。使用者根據(jù)計算要求，將有關(guān)資料直接輸入計算公式進行計算，不必通過查詢記錄手工輸入。在熱工計算、加熱設備沒計計算、混凝土早期強度計算過程中碰到要從信息資料模塊取有關(guān)數(shù)據(jù)時，計算機會在屏幕上提示的。

2.熱工計算模塊

混凝土冬期施工措施分為3大類：混凝土養(yǎng)護期間不加熱的方法、加熱的方法以及這兩種方法的綜合�；炷�土養(yǎng)護期間不加熱方法有蓄熱法和摻化學劑方法。混凝土養(yǎng)護期加熱的方法有蒸氣加熱法、暖棚法和電器加熱法，綜合方法有短時加熱和蓄熱法綜合。蓄熱法和摻化學劑法綜合仍屬于不加熱法范圍。

蓄熱法是最經(jīng)濟最簡便的方法，應該優(yōu)先采用。但在大氣溫度低于-15℃、結(jié)構(gòu)表面系數(shù)大于5的地面結(jié)構(gòu)施工中還得采用滲化學劑方法或加熱法配合。

根據(jù)國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定：“冬期澆筑的混凝土，在受凍前，混凝土的抗壓強度不得低于下列規(guī)定：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設計的混凝土強度標準值的30%;礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土、為設計的混凝土強度標準值的40%，但不大干C10的混凝土，不得小于5.0N/mm2。這是決定混凝土冬期施工方法的基礎，也是本程序編制的基礎。

本程序編制是以蓄熱法為重點，其它方法輔助。當混凝土蓄熱養(yǎng)護冷卻至0℃時，其混凝土強度滿足上述的規(guī)范規(guī)定值，則可不配其它的冬期施工方法，而蓄熱法就足以解決問題了。否則還需配以其它的冬期施工方法。

熱工計算模塊以蓄熱法計算順序排列，其計算公式、計算系數(shù)均按序排在程序內(nèi)。當碰到需要使用者決定時，程序會提示你到信息資料模塊中何處去查詢，或者要求你臨時輸入必要的數(shù)據(jù)。從混凝土材料加熱、拌合直至開始養(yǎng)護時的各階段溫度全部計算出來，最后計算混凝土養(yǎng)護溫度降到0℃時的時間及相應的混凝土的強度。計算機通過比較去斷定是否滿足規(guī)范的要求。如果滿足則屏幕顯示出來、使用看看后也滿意，則由打印機輸出。如果不滿足規(guī)范的規(guī)定，計算機在屏幕上也顯示出來，等待使用者決定下一步如何辦�；蛘咝薷哪承�數(shù)據(jù)重新計算，或者輔以別的冬期施工措施，讓計算機繼續(xù)計算下去。由于蓄熱法以外的冬期施工措施較多、使用者也可指定其一個冬期施工方法，讓計算機在蓄熱法基礎上進行計算。這個計算直至使用者滿意為止。

3.混凝土早期強度計算模塊

混凝土早期強度在上述計算決定混凝土養(yǎng)護從開始至溫度降到0℃為止的時間，分成六段或者六段以上用成熱度汁算得來，本系統(tǒng)計算的混凝土早期強度是相對值，當采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥時，相對值應不小于0.3，礦渣硅酸鹽水泥時應不小于0.4。若滿足了則系統(tǒng)跳過加熱設備容量計算模塊而進入輸出部分輸出結(jié)果。否則需輔助的冬期施工措施。

4.加熱設備容量計算模塊

當常用的蓄熱法不能滿足混凝土冬期施工時，而需要加熱法冬期施工措施。通過前面的熱工計算巳確定了某種加熱方法，由本程序計算出該種加熱設備的容量，以供使用者去挑選設備。

5.輸入輸出模塊

本系統(tǒng)啟動后，使用者輸入要做的冬期施工的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的尺士、混凝土配合比、材料用量、大氣溫度、材料溫度等基本數(shù)據(jù)。如果沒有給全，計算機會通過屏幕向使用者提出來。在中間計算過程中需要輸入的，也有計算機向用戶提出來的。輸出部分比較簡單，僅將計算結(jié)果用打印機打出來，供使用者實施。

2.2程序的應用

1.輸入工作

按照計算機屏幕中文提示，將冬期施工的工程尺寸、混凝土配合比、材料用量、大氣溫度、混凝土材料加熱溫度以及保溫層的材料厚度和熱工性能等資料和數(shù)據(jù)輸入計算機。如果使用者不了解可以事先或輸入過程中查詢信息資料模塊中有關(guān)部分。

2.熱工計算

在啟動計算前，屏幕顯示熱工計算進行嗎?(Y/N)。使用者輸Y則啟動計算，輸入N則個外算，重新顯示上述輸入的資料與數(shù)據(jù)。如果使用者要求開始計算，則當時輸入Y計算機就啟動計算。

計算機在計算過程中需要一些數(shù)據(jù)，計算停下來，在屏幕上提示到信息資料模塊中何處去查詢，使用者經(jīng)查詢后決定的取值輸入計算機，計算機繼續(xù)計算。這種中間輸入方法的缺點是人不能離開計算機，優(yōu)點是開始階段輸入數(shù)據(jù)少，使用者可以在中間過程中改變方案，輸入不同數(shù)據(jù)，讓計算機其出不同結(jié)果。由于整個計算時間不長，因而不會使人覺得在等待計算機計算。

3.混凝土早期強度計算

混凝土早期強度計算過程中不需要使用者輸入任何數(shù)據(jù)，但它是決定采用幾種和哪幾種冬期施工措施的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，使用者應該很關(guān)心它的結(jié)果。

4.加熱設備容量計算

混凝土冬期施工需要采用加熱方法時才有這段計算。不需要使用者輸入任何數(shù)據(jù)，它的結(jié)果只說明加熱設備的需要容量，供使用者選擇設備時參考。

5.輸出

當全部計算結(jié)束后，計算機在屏幕顯示其結(jié)果。使用者輸入Y則計算機將用打印機輸出全套數(shù)據(jù)：包括開始輸入的原始數(shù)據(jù)、保溫層情況、各階段溫度、混凝土降至0℃時的時間、混凝土早期強度(相對值);如果需要加熱法施工措施，打印輸出的還有何種加熱力法、加熱養(yǎng)護期間的升溫、恒溫、降溫時間與速度、加熱設備需用量等。這些結(jié)果就是使用者在冬期施工中實施的依據(jù)。

3結(jié)語

目前，混凝土冬期施工工藝的基本規(guī)律已經(jīng)掌握，拌合物溫度、混凝土冷卻過程、保溫層設計、混凝土強度預測等的計算模型已經(jīng)建立，大量的計算系數(shù)已經(jīng)確立，已經(jīng)形成了一整套的冬期施工措施。

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