大体积混凝土温控措施及监控技术

大体积混凝土温控措施及监控技术大体积混凝土温控措施及监控技术 引言 大体积混凝土采取的温控措施 测温监控技术及保 温养护 是保证大体积混凝土质量的关键 1 工程概况工程概况 厦门某大厦工程 地下 2 层 地上 30 层 总高 97 8m 主 楼中心基础为桩基筏形基础 地下室面积 1825m2 建筑面积 31226m2 核心筒部分底板高度 2 75m 混凝土强度等级为 c45s10 一次性浇筑砼量约 4000m3 2 混凝土配合比设计混凝土配合比设计 2 1 原材料选择 1 水泥 选用水化热低的建福牌 42 5 普通硅酸盐水泥 2 骨料 选用 5 31 5mm 碎石 针 片含量 10 级配良 好 砂为河砂 细度模数大于 2 8 砂石含泥量均在 1 以内 3 粉煤灰 掺加磨细的 级粉煤灰取代水泥 降低水化热 减少干缩 4 外加剂 采用 aea 膨胀剂与 tw 高效缓凝减水剂 可以 产生膨胀效应 降低收缩应力 2 2 施工配合比 底板混凝土等级 c45s10 不仅满足强度要求 抗渗要求 还需要考虑温升控制 降低水化热 防止温度裂缝的产生 实 验室在原材料实验合格后进行多组试配 选择最优配合比 见表 1 施工配合比 表 1 3 混凝土温度计算混凝土温度计算 3 1 混凝土绝热温升 th mc k f q c p 式中 mc f 为水泥和掺合料用量 本工程分别为 410kg m3 61kg m3 k 为掺合料折减系数取 15 水泥 28d 水化热 q 为 375kg m3 混凝土水化热 c 取 0 96 混凝土密度 取 2400kg m3 则 th 68 2 3 2 混凝土收缩变形值 g33 1 gif align center 式中 y0 取 3 24 10 4 e 为 2 718 b 取 0 01 t 为 21d m1 m2 m3 mn 只考虑水灰比 养护时间和环境湿 度影响 取 m4 1 147 m6 0 93 m7 0 7 则 y 21 0 46 10 4 3 3 混凝土收缩当量温差 ty y 21 式中 y 21 0 46 10 4 混凝土线膨胀系数 取 1 0 10 5 则 ty 4 6 3 4 混凝土弹性模量 e t ec 1 e 0 09t 式中 e t 取 21d 混凝土弹性模量 ec 取 3 35 104 则 e 21 2 84 104n mm 3 5 混凝土的最大综合温差 t t0 2 3th ty tq 式中 本工程 t0 取 20 各龄期大气平均温度 tq 取 15 计算得 t 20 2 3 68 2 4 6 15 55 1 3 6 混凝土降温收缩应力 21 e 21 t 1 uc s t r 式中 混凝土泊松比为 0 2 徐变松弛系数 s t 取 0 3 混凝 土外约束系数 r 取 0 32 则降温收缩应力 21 1 878 0 75ft 0 75 1 8 1 35n mm 结论 混凝土入模 21d 温度收缩应力为 1 878n mm 0 75ft 1 35n mm 说明养护期间混凝土可能出现裂缝 故应采取降低综合温 差 防止出现裂缝 规范规定 设计无具体要求时 大体积混 凝土内外温差不宜超过 25 4 温控措施温控措施 1 采用斜面分层法施工 本工程基础承台采用 2 台泵车从西向东浇筑 见图 1 根据 混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采用 斜面分层 薄层覆 盖 循序推进 一次到顶 斜面每层浇筑厚度约为 50cm 利 用层面散热减少每次浇筑长度的蓄热量 防止水化热的积聚 减少温度应力 图 1 基础混凝土浇筑示意图 混凝土振捣时间 15 30s 为宜 以砂浆上浮 石子下沉不出 气泡时为止 插棒间距 400 500mm 呈梅花状布置 振捣时振 动棒快插慢拔 要插入下层 50 100mm 保证上层覆盖已浇混 凝土的时间不得超过混凝土初凝时间 防止出现冷缝 2 采用二次振捣法 混凝土终凝前采用二次振捣法 排除混凝土因泌水在粗骨 料及水平钢筋下部生成的水分和空隙 提高混凝土与钢筋的握 裹力 并防止因混凝土沉落而出现的裂缝 提高混凝土抗裂性 能 3 埋设冷却水管 混凝土浇筑前在基础厚度范围内埋设一层水管 48mm 管 距 1 3m 7 个独立的冷却管 见图 2 为使同管路各部分温度均 匀 将通水循环设计成水流方向可变 削减混凝土早期 20 25 的 水化热 图 2 混凝土内埋冷却管平面布置示意图 4 加强混凝土养护 为减少混凝土的内外温差 控制混凝土表面裂缝 在混凝 土终凝前 进行二次抹面 用磨光机打磨 槎平后即进行覆盖 养护 在混凝土表面采用一层不透水的塑料薄膜加麻袋进行保 温 保湿养护 根据测温记录及时进行散温和保温 从而控制 混凝土的内外温差小于 25 混凝土降温速率小于 3 d 5 温度测点监测温度测点监测 5 1 温度测点布置 在基础范围内垂直设置 10 根测杆 每根测杆沿承台厚度均 设置 5 个测点 见图 3 同时在混凝土外部四角设气温辅助测点 4 个 合计 54 个工作测点 所有测点都通过热电耦补偿导线与 微机数据采集仪相连 监测数据由采集仪处理打印 图 3 测杆测点示意图 5 2 测温监控 从混凝土开始浇筑起 进行混凝土温度测试 每小时提供 一份温度监控报表 当监测数据显示混凝土内表温差接近 25 并有上升趋势时 及时报警 5 3 测温结果与分析 混凝土温度变化曲线表明 1 混凝土各部位温度变化趋势呈抛物线分布 tmax 66 8 2 抛物线下降较为平缓 降温速率控制在 3 d 范围内 混凝土内表温差在 22 18 1 之间 小于 25 从上面