浅探计算机在混凝土冬期施工热工计算中的应用

该模块已录入了以下3个模块所需要的计算系数。材料热工参数、水泥水化热及其速度、透风系数、运输温度损失系数、水及骨料最高加热温度、混凝土凝固时间当量表、加热养护混凝土升温和降温速度、电热养护混凝土的最高温度、电极布置与适用范围、电极与钢筋间允许最小距离等。使用者根据计算要求，将有关资料直接输入计算公式进行计算，不必通过查询记录手工输入。在热工计算、加热设备没计计算、混凝土早期强度计算过程中碰到要从信息资料模块取有关数据时，计算机会在屏幕上提示的。

2.热工计算模块

混凝土冬期施工措施分为3大类：混凝土养护期间不加热的方法、加热的方法以及这两种方法的综合。混凝土养护期间不加热方法有蓄热法和掺化学剂方法。混凝土养护期加热的方法有蒸气加热法、暖棚法和电器加热法，综合方法有短时加热和蓄热法综合。蓄热法和掺化学剂法综合仍属于不加热法范围。

蓄热法是最经济最简便的方法，应该优先采用。但在大气温度低于-15℃、结构表面系数大于5的地面结构施工中还得采用渗化学剂方法或加热法配合。

根据国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》规定：“冬期浇筑的混凝土，在受冻前，混凝土的抗压强度不得低于下列规定：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的30%;矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土、为设计的混凝土强度标准值的40%，但不大干C10的混凝土，不得小于5.0N/mm2。这是决定混凝土冬期施工方法的基础，也是本程序编制的基础。

本程序编制是以蓄热法为重点，其它方法辅助。当混凝土蓄热养护冷却至0℃时，其混凝土强度满足上述的规范规定值，则可不配其它的冬期施工方法，而蓄热法就足以解决问题了。否则还需配以其它的冬期施工方法。

热工计算模块以蓄热法计算顺序排列，其计算公式、计算系数均按序排在程序内。当碰到需要使用者决定时，程序会提示你到信息资料模块中何处去查询，或者要求你临时输入必要的数据。从混凝土材料加热、拌合直至开始养护时的各阶段温度全部计算出来，最后计算混凝土养护温度降到0℃时的时间及相应的混凝土的强度。计算机通过比较去断定是否满足规范的要求。如果满足则屏幕显示出来、使用看看后也满意，则由打印机输出。如果不满足规范的规定，计算机在屏幕上也显示出来，等待使用者决定下一步如何办。或者修改某些数据重新计算，或者辅以别的冬期施工措施，让计算机继续计算下去。由于蓄热法以外的冬期施工措施较多、使用者也可指定其一个冬期施工方法，让计算机在蓄热法基础上进行计算。这个计算直至使用者满意为止。

3.混凝土早期强度计算模块

混凝土早期强度在上述计算决定混凝土养护从开始至温度降到0℃为止的时间，分成六段或者六段以上用成热度汁算得来，本系统计算的混凝土早期强度是相对值，当采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥时，相对值应不小于0.3，矿渣硅酸盐水泥时应不小于0.4。若满足了则系统跳过加热设备容量计算模块而进入输出部分输出结果。否则需辅助的冬期施工措施。

4.加热设备容量计算模块

当常用的蓄热法不能满足混凝土冬期施工时，而需要加热法冬期施工措施。通过前面的热工计算巳确定了某种加热方法，由本程序计算出该种加热设备的容量，以供使用者去挑选设备。

5.输入输出模块

本系统启动后，使用者输入要做的冬期施工的结构或构件的尺士、混凝土配合比、材料用量、大气温度、材料温度等基本数据。如果没有给全，计算机会通过屏幕向使用者提出来。在中间计算过程中需要输入的，也有计算机向用户提出来的。输出部分比较简单，仅将计算结果用打印机打出来，供使用者实施。

2.2程序的应用

1.输入工作

按照计算机屏幕中文提示，将冬期施工的工程尺寸、混凝土配合比、材料用量、大气温度、混凝土材料加热温度以及保温层的材料厚度和热工性能等资料和数据输入计算机。如果使用者不了解可以事先或输入过程中查询信息资料模块中有关部分。

2.热工计算

在启动计算前，屏幕显示热工计算进行吗?(Y/N)。使用者输Y则启动计算，输入N则个外算，重新显示上述输入的资料与数据。如果使用者要求开始计算，则当时输入Y计算机就启动计算。

计算机在计算过程中需要一些数据，计算停下来，在屏幕上提示到信息资料模块中何处去查询，使用者经查询后决定的取值输入计算机，计算机继续计算。这种中间输入方法的缺点是人不能离开计算机，优点是开始阶段输入数据少，使用者可以在中间过程中改变方案，输入不同数据，让计算机其出不同结果。由于整个计算时间不长，因而不会使人觉得在等待计算机计算。

3.混凝土早期强度计算

混凝土早期强度计算过程中不需要使用者输入任何数据，但它是决定采用几种和哪几种冬期施工措施的关键数据，使用者应该很关心它的结果。

4.加热设备容量计算

混凝土冬期施工需要采用加热方法时才有这段计算。不需要使用者输入任何数据，它的结果只说明加热设备的需要容量，供使用者选择设备时参考。

5.输出

当全部计算结束后，计算机在屏幕显示其结果。使用者输入Y则计算机将用打印机输出全套数据：包括开始输入的原始数据、保温层情况、各阶段温度、混凝土降至0℃时的时间、混凝土早期强度(相对值);如果需要加热法施工措施，打印输出的还有何种加热力法、加热养护期间的升温、恒温、降温时间与速度、加热设备需用量等。这些结果就是使用者在冬期施工中实施的依据。

3结语

目前，混凝土冬期施工工艺的基本规律已经掌握，拌合物温度、混凝土冷却过程、保温层设计、混凝土强度预测等的计算模型已经建立，大量的计算系数已经确立，已经形成了一整套的冬期施工措施。