大体积混凝土技术方案汇景

1、广州建安混凝土有限公司基础底板温度控制方2013-12-12一基础底板混凝土控温的目的基础底板的混凝土结构特点为：基础底板的混凝土结构长度一般很长，届于超长混凝土的范围，厚度远较其长度和宽度要小的多；达不到传统大体积混凝土的要求，应归入中体积混凝土的范围，但在实际设计中还是按照大体积混凝土来设计计算控制裂缝；混凝土设计强度较高，单方水泥用虽较多，水化热引起的混凝土内部温度较一般的混凝土耍大的多；基础埋置于地下或半地下，虽受外界温度变化的影响较小，但抗渗性能要求高；混凝土结构中通常是配筋的，计算中一般要考虑配筋对混凝土结构抗裂性能的影响；在施工过程中，大体积混凝土由于内外温差大，一般会产生很大的

2、温度应力，超过混凝士的抗拉极限而开裂。同样，混凝土的十湿收缩也会产生很大的收缩应力而使得混凝土开裂。一般而言，大部分的混凝土裂缝都是由温度裂缝和收缩裂缝组成。另外由于混凝土基础底板相对较薄，在浇筑期间对板进行覆盖，对防止混凝土底板的开裂也是一种有效的措施。另外控制裂缝的方法也不像坝体混凝土那样采用特殊低热水泥及复杂的冷却系统，而主要靠改进构造设计，合理配筋及改进浇筑，加强养护等方法提高结构的抗裂性能。为了有效控制基础底板的混凝土结构裂缝的发生，我们建议按照大体积混凝土结构来考虑施工方案。、作为混凝土材料供应商，我们将从以下几方面考虑，配合施工单位做好该项目的混凝土浇筑和供应工作。2.1原材料的

3、选择2.1.1水泥和用水H的选择2.1.1.1降低水化热由于水泥水化热而导致的温度应力是地下室墙板这种大面积混凝土产生裂缝的主要原因。所以合理利用混凝土原材料，首先应优先使用低热和中低热水泥。水泥矿物的主要成分为C3S、C2S、C3A和C4AF,放热虽和放热速度具有以下顺序:CAC3SC4AFC2S0它们在熟料中的相对含虽变化时，水泥性能随之改变。大体积混凝土若要使用水化热较低的水泥时，则应当适虽提高C2S和C4AF的含光并限制C3A和C3S的含虽。大体积混凝土结构在选用水泥品种时，应综合考虑水化热、强度、坍落度等因素。某些水泥的水化热虽然低，但强度也低，在配制混凝土时，需用较多的水泥,结果混

4、凝土的发热虽可能比采用水化热较大、强度较高的水泥时还要大。目前在大体积混凝土中应用最多的是矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥O矿渣硅酸盐水泥水化热小，例如42.5#r渣水泥的最终放热虽为355KJ/kg,但早期强度低，+缩性和泌水性大；普通硅酸盐水泥水化热较大，如42.5#普通硅酸盐水泥最终放热虽达420KJ/kg,但具有收缩变形小、快硬、早期弹性模虽高等特点。通常一提降低混凝土发热员的途径，就优先选用水化热低的矿渣水泥,是因为混凝土强度等级多为C25以下。现在，由于混凝土强度等级的提高，若采用矿渣水泥，水泥需用虽较大，其结果是混凝土的绝热温升降低效果不显著，同时，矿渣水泥早期强度低，硬化收缩大，

5、用其拌制的混凝土坍落度损失大，对防止贯穿裂缝极其不利。而普硅水泥虽然水化热较高，但采用高标号的普硅水泥配制高强度等级的混凝土，则水泥需用虽不大，混凝土的绝热温升反而增加不大，同时，普硅水泥具有早期强度高，硬化收缩小，用其拌制的混凝土坍落度损失小等优点。在实际工程中，应根据具体情况，结合配合比的设计和采取的温度控制措施，选择综合性能好的水泥品种。2.1.1.2减少水泥用量混凝土的强度等级越高，水化热通常也越高，产生裂缝的概率就越高。在地下室外墙施工中，除了保证设计要求的条件下尽虽降低混凝土的强度等级以减少水化热外，还应该充分利用混凝土的后期强度。实验数据表面，水化热与水泥用虽成正比，每立方米的混

6、凝土中水泥用虽每增10kg,水泥水化热使混凝土的温度相应升降1C。因此，可通过采取适当的措施减少水泥用虽来控制混凝土的温升，降低温度应力，减少混凝土开裂的可能性。高层建筑的施工工期一般都较长，地下室外墙结构承受的设计荷载要在较长的时间后才会被施加在其上，所以只要能保证混凝土的强度在28天后能继续增对结构的刚度和长，并在预计的时间内达到或超过设计强度即可。根据结构实际承受荷载情况,强度进行复算并取得设计和质检部门的认可后，可采用f45、f60或f90替代如作为混凝土设计强度，这样可使每立方米混凝土的水泥用虽减少40?70kg/m3左右，混凝土的水化热温升相应减少4?7C。合理选择外加剂可间接减少

7、水泥用虽。如在混凝土中掺入高效减水剂可减小混凝土的单位用水虽，提高混凝圳和易性及早期和后期强度，在保证同基准混凝土有相同工作性强度，满足施工需要的前提下，能较高幅度地降低水泥用虽，进而降低水化热和减小混凝土的收缩。优质掺合料可以替换一部分水泥，减少水泥用虽，改善混凝土的和易性，增加胶凝物质，降低混凝土的水灰比，使早期水化热明显降低。实验证明，掺入水泥用虽15%的粉煤灰可降低水化热15%左右。水泥水化热随粉煤灰掺虽的增加而降低，但要注意掺虽过多会降低混凝土的早期强度,增加混凝土的收缩，所以应通过实验来确定最佳掺虽。混凝土的单位用水虽越多，十缩率越大，一般用水虽每增加1%,十缩率可增大2%?3%。

8、在便于施工操作并保证振捣密实的前提下，混凝土应尽可能取较小的坍落度，减少用水虽，并把离析、泌水现象降到最低程度。2.1.2骨料的选择选择骨料时应优先选用热膨胀系数小、含泥虽低的骨料，并强调骨料的连续级配。采用连续级配的骨料，可以提高骨料在混凝土中所占的体积,大幅度降低水泥用虽，从而间接地降低水化热。而且，用连续级配的粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性，可减少用水虽，减小收缩。砂石的含泥虽对于混凝土的抗拉强度与收缩都有很大的影响，在某些控制不是很严格的情况下,浇捣混凝土的过程中会发现有泥块，这会降低混凝土的抗拉强度，引起结构严里开裂，因此宜严格控制含泥虽，通常砂的含泥虽应v2%碎石的含泥虽应v1

9、%在施工中，粗骨料的最大粒径应尽可能的大一些，在发挥水泥有效作用的同时达到减少收缩的目的。因为增大粗骨料的粒径，可减少用水虽而使混凝土的收缩和泌水虽减小，同时也相应的减少水泥用虽，从而减少了水泥的水化热，最终降低混凝土的温升。对于地下室外墙大体积混凝土，粗骨料的规格往往与结构的配筋问距、模扳形状以及混凝土浇筑工艺等因素有关。为了便于捣实，粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,也不得大于钢筋最小净距的3/4。如果采用泵送混凝土施工，其最大粒径还应符合V1/舔管管径的要求。综合考虑各方面因素，我们选用粗骨料粒径为5-25mm的碎石。粗骨料的形状和表面特对混凝土的强度影响很大。表面较粗糙

10、的骨料，可使骨料颗粒和水泥石之间形成较大粘结力。同样，具有较大表面积的角状骨料也会得到较大的粘结强度，但是针片状骨料会影响混凝土的流动性和强度，因此针片状骨料含虽不宜大于10%。粗骨料占混凝土组成比例的绝大部分,因此混凝土热学性能在很大程度上取决于粗骨料的矿物性质，优先选用热学性能好的骨料是混凝土温度控制的基本措施之一。由于混凝土内各个颗粒接触点的实际应力可能会大大超过所施加的标准压应力，所以要求骨料的强度高于混凝土强度的正常值。目前，我国各地工程所需的骨科基本上是就地取材的天然骨料，对于天然骨料应按规范要求进行物理力学性能试验，骨料的压碎指标宜控制为0C时，Ci=4.2kJ/kgc；当骨料温

11、度v倍时，Ci=2.1kJ/kgC;C2一冰的融解热，当骨料温变0C时，C2=0;当骨料温度V倍时，C2=335kJ/kg。为了简化计算，矿粉、粉煤灰和外加剂的里虽均计算在水泥的里虽内；广州历年一月中旬最高气温在20C,最低气温在10C,计算时取平均温度15C,水泥、矿粉和粉煤灰储存在罐内，温度略高丁室温，取17C,砂子温度取13C,碎石温度取15C;砂含水率取5%,碎石含水率忽略不计；水的比热为4.2kJ/kgC?，冰的溶解热为0。混凝土拌合物的温度计算如下：T0=0.9(401.517+735X13+105055)+4.2(160-735仪05)+4.27350.0513吒4.2160+0

12、.9(401.5+735+1050)=0.932130.5+4.2123.25+2006.55672+0.92186.5=31441.652639.85=11.9(C)2.3.2混凝土拌合物的出机温度Ti=T-0.16(To-Tj)式中Ti混凝土拌合物的出机温度(C)；Ti搅拌棚内的温度(C)。Ti值取16C，把上面To=11.9代入计算得：Ti=11.9-0.16(11.9-16)=12.6(C)2.3.3混凝土拌合物入模时的温度T2=T_(at0.032n)(TATa)式中T2-混凝土拌合物入模时的温度(C)；a-一温度损失系数(h-1),采用流动式搅拌车a=0.25,;t1混凝土白运输至

13、浇筑完成时的时间(h);n-混凝土转运次数；Ta-运输时的环境气温(C)o混凝土拌合物浇筑完成时的温度计算忽略了棋板和钢筋的吸热影响，有关的计算可以参照混凝土结构工程施工及验收规范。温度损失系数取0.25,混凝土白运输至浇筑完成时的时间取30min,混凝土转运次数取1,运输时的环境气温Ta取15c,计算混凝土的入棋温度为：T2=12.6-(0.250.5+0.032)X(12.6-15)=12.6-0.38=13(C)2.3.4计算绝热温升_ZQW_Q(Wc_kWF)式中Q为胶凝材料水化热，胶凝材料由水泥、矿粉和粉煤灰组成(kJ/kg);Wc、Wf-每立方混凝土所用水泥、矿物掺合料里虽(kg)

14、;V-凝土的绝热温升常熟；c-一混凝土热容(kJ/kg);Y-凝土表观密度(kg/m3)；k折减系数。所用PO42.5水泥7d水化热为365kJ/kg,根据混凝土配合比知，水泥用虽为280kg,矿物掺合料(矿粉和粉煤灰)用虽为115kg,浇筑底板最大厚度为3.3m,取，值为0.68,混凝土的热容c取0.96kJ/kg,丫取2346kg/m3,k值取0.9。则混凝土的绝热温升为：Tr=365X0.68(280+0.9115)的.962346)=95184.72252.16=42.3(C)2.3.5混凝土中最高温度T=T,、T1maxr(max)2Tmax混凝土中最局温度该温度为大体积混凝土内部中

15、心点的最高温升值，一般在混凝土浇筑后3d(或7d)左右产生，以后趋丁稳定不再升温，并且开始逐步降温。考虑到散热作用，混凝土中的实际温升值一般要略小丁按上式计算的绝热温升值，可以按下面公式计算。2Tmax匚Tr(max)T23代入计算得：Tmax=2%2.33+13=41.2(C)2.3.6混凝土表面温度在未考虑覆膜情况下，混凝土的表面温度可按下式计算：2Tb=Tq4h(H-h)T/HH=h+2h;h=kP式中Tb混凝土表面最高温度(C);Tq外界气温的平均温度(C);H混凝土结构的计算厚度(m);h一弛凝土结构的虚厚度(m);h-混凝土结构的实际厚度(m);Tg凝土中心温度与外界气温之差的最大

16、值(C);入昆凝土的导热系数(W/m?K);6昆凝土棋板及保温层的传热系数(W/mK)K计算折减系数；根据底板尺寸，最厚处为3.3m,入值取2.33,6值取23W/(m2K),K值取0.666,外界气温取15C,代入计算得：h=0.067H=3.3+20.6662.3323=3.43T=41.215=26.2Tb=15+40.067(3.43-3.3)26.23.432=15.1(C)2.3.7混凝土的内外温差Tc=嘉ax-Tb=41.2-15.1=26.1(C)由以上计算可知，本工程所浇筑底板内外温差最大为26.1C,略大亍大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)中关于大体积混凝土温

17、度内外温差不大于25C的规定。若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种有效的方法。选取冷却管直径为5cm,上下左右问距为1m,混凝土底板的最大截面及冷却管冷却管的布置如下图所示:2.4生产过程质虽控制2.4.1加强原材料的进厂质虽控制原材料进厂后实验室人员对该批材料进行检测，不合格的退货，合格的材料由生产部安排进仓，每天由专人对材料储存情况监察和进行例行检测，当发现该批材料有异常情况，将作退货处理。（1）水泥：选用P.042.5R海螺牌：进厂水泥按批检验其强度和安定性，凝结时间、细度，各项检验均应符合相应标准的规定。进厂水泥必须有出厂合格证，不符合要求的不能使用。不同规格水泥应分罐

18、存放，严禁混存。水泥，必须符合以下要求水泥物理性能细度凝结时间性抗压强度Mpa抗拆强度Mpa比表面积初凝终凝3d28d3d28d_2300mkg45min22.042.54.06.5（2）河砂：采用北江中砂：进厂河砂必须检测细度模数2.42.8，通过0.315mm筛孔的砂158%每批中砂进厂需进行颗粒级配、含泥虽等项目检验，不符合要求不能使用。河砂必须符合以下要求：检验项目标准要求表观密度（kg/m3）2500堆积密度（kg/m3）1350细度模数2.4?2.8含泥虽（按质虽计，%)2.0泥块含虽（按质虽计，%)0.5轻物质含虽（按质虽计，%)1.0么母含里（按质里计，%)2.0硫化物及硫酸盐

19、含虽（折算成计，SO3按质U1.0钢筋混凝土0.06氯离了含虽预应力混凝土0.02（3）碎石：采用新会的525粒级花岗岩碎石:进场碎石必须每批需进行颗粒级配、含泥虽和针、片状颗粒含虽等项目检验,特别严禁混入燧烧过的白云石或石灰块，不符合要求的不准使用碎石必须符合以下要求:检验项目标准要求颗粒级配符合5-25连续级配要求针、片状颗粒含虽(按质虽计，%)5含泥虽(按质虽计，%)0.5泥块含虽(按质虽计，%)0.2碎石压碎指标值%10(4) 粉煤灰：选用广州发电厂生产的C类II级粉煤灰:进场粉煤灰每批需进行细度、烧失虽、需水虽比等项目检验，不符合要求的不准使用。粉煤灰必须符合以下要求：检验项目细度%

20、安定性需水i%烧失i%三氧化硫%含水i%游离氧化钙%实测255mm1058312(5) 外加剂：选用广州市建筑科学院生产的LMT-102型聚埃高性能减水剂：进厂外加剂必须附有生产厂的质虽证明书，并应按批检验掺该批外加剂的混凝土的凝结时间、强度及改性(如减水、缓凝等)的效果，并针对混凝土的使用要求及所用原材料的情况检验掺用外加剂的混凝土的性能。(6) 水：使用饮用自来水。必须符合JGJ6A2006?混凝土拌合用水标准的规定。2.4.2混凝土生产质虽控制当生产部接到生产任务开始前，将与技术部一起检查生产所用的认可配方是否符合技术要求，并及时向上级主管汇报。严格按签发的混凝土配合比和指定的材料进行生

21、产，不得随意更改。生产前，实验室技术员必须及时验证、认可和更新基本配合比和其他特殊配比设计，并验证工程项目要求的配比设计。生产过程中，实验室必须对原材料、生产流程监测，并按实际情况，在允许的范围内进行必要的调整，并将调整记录进行存档，以备项目复查。各类的材料计虽器具必须经计虽部门检定合格才能使用。生产人员要每天严格监视生料计虽进行监控以及每半年对生产计虽的准确性，定期对电子称进彳亍白检和每天对生产过程的磅产搅拌过程进行符合性的确认来实现对产品变更的监控。计虽偏差应符合下列规定:材料名称允许偏差水泥、掺合料堤粗、细骨料功水、外加剂、溶液堤(4)含水率经常测定，每班不少丁一次测定含水率，雨天时增加

22、测定次数。(1) 混凝土生产完成后，将由厂里的塌落度检测台进行出厂前检测，合格的抽取试样进行跟踪统计分析，不合格的废弃。每车混凝土出厂前必须经专人检验合格盖章后才能出厂。(2) 我司派驻每班2名以上试验室人员到现场负责协调解决混凝土供应与质虽问题。因施工等原因而使正常供应受阻，混凝土塌落度偏小时，现场试验员马上采用外加剂二次后掺法，使混凝土施工顺利进彳亍。(1) 2.4.3调度与运输管理生产调度每班安排两名有调度工作经验的调度员担任该项目工作。当生产供应该项目混凝土时，搅拌车司机必需按送货单上的强度对应挂牌摆放在搅拌车的车头玻璃位置，以示区别，每车次必需对应。调度员必须根据当天行车路况，以及工

23、地的卸货速度进行合理调度车辆，保证在供货过程中不出现接续不上现象。车队接到运输任务时，要考虑供应混凝土所需要车辆的充足性和后备补上性，并进行对搅拌车司机出货后行驶过程中和到工地现场时的安全教育培训和学习。(2) 在浇筑泵送混凝土时，维持1-2车在工地等候卸货，随时满足工地泵送混凝土需要。运输过程中，以及搅拌车到现场后，严禁加水及任何其他物质，如因等待卸货时间过长，且在混凝土初凝时间范围内需要调整满足工程要求的，可通过现场技术员进行二次调整后卸货。遇到雨水天气，应做好防护，防止雨水流入料鼓内；高温天气，可考虑适当措施防止拌合物温度升高。(3) 搅拌运输车到现场应高速旋转20?30s,使混凝土搅匀

24、后再进行卸货。搅拌车运货到现场后，经技术方面确认和检测达到要求后，项目工程人员应组织人员积极卸货，时间不宜超过45min。2.4.4混凝土的现场交付和检验试验室选派到经过培训并取得上岗证且具有丰富的经验技术人员随混凝土运输车到工地现场，进行技术服务，协助施工单位处理混凝土供应中的各项事宜。混凝土到达现场后，应在规定的时间内(20min)立刻经施工、监理和搅拌站技术人员的共同见证下，检测混凝土拌合物的和易性等性能是否符合要求。测定每车混凝土的工作性能应满足坍落度是否满足技术要求；不离析；不泌水；和易性及流动度设计和施工要求，同时符合GB/T14902-2003预拌混凝土规范要求。交货检验的试样应

25、随机从同一运输车中抽取，混凝土坍落度试验在混凝土交货地点开始算起，20min内完成。严禁混凝土到现场后超时卸货，如工程单位未按规定超时、加水、加物等现象，影响混凝土本质质虽的，由项目工程单位承担后果2.4.5加强养护管理混凝土的养护是工程质虽最更要的一环，因混凝土成品届于半成品，真正成型是在工程部位，而成型后的养护是质虽要求的里中之里，项目工程单位应里视这一环节，对混凝土养护应有专人专职检查养护情况，成型初宜采用铺塑料薄膜在实体上，面上再盖一层麻袋，使水份不易散发，保持水份在实体中，同时不定时泗水，并要求洒水耍均匀、面广。根据要求，保湿养护期不应少于14d。以求达到工程设计强度的质虽要求。我司

26、真诚地愿为贵项目底板工程提供混凝土，若有幸能够为该工程混凝土，我们承诺，将安排专人负责落实各项技术和供应措施，一定能确保及时、连续地向该工程提供符合要求的混凝土。三建议采取的施工技术措施3.1混凝土入模温度混凝土入棋温度指混凝土经制备、运输、振捣后浇筑时的温度。由于混凝土本身具有很大的比热容，如果能够降低混凝土入棋温度，即初始温度，在混凝土胶凝材料水化放热时，混凝土自身可以吸收很大一部分热虽，这样就降低了混凝土承台的温度峰值，减小了混凝土承台内外温差和温度应力。降低混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝非常里要。相同混凝土，入模温度高的温升值要比入模温度低的大许多。混凝土的入棋温度应视气温而调整。一

27、般控制混凝土入棋温度，每降低1C,混凝土温度峰值降低1.2?1.5C。因此通过降低混凝土入棋温度对大体积混凝土温控防裂有更要意义。如冬季目前气温条件下施工，只需对原材料进行遮挡，采用现抽白来水浇筑即可，气温不低于10C,并防止温差较大现象；若夏季施工采用冰水拌合，降低混凝土出机温度，运输过程采用草席等遮盖搅拌车，合理安排调度，减少运输时间来降低混凝土的初始温度，确保混凝土入棋温度不高于25Co3.2混凝土的浇筑与处理混凝土的浇筑：浇筑时应选择合适的浇筑分层方法及分层厚度，或者采取分段浇筑的方法，确保混凝土连续浇筑不中断。面收光处理，必要混凝土的振捣：混凝土振捣时应注意振捣密实，且应做好振捣后的混凝土表时采取二次振捣。3.3混凝土表面保温与养护混凝土内外温差过大，是引起大体积混凝土裂缝的主要原因。减小混凝土内外温差有两种途径：降低混凝土内部温度提高混凝土外部温度，即外保内降”。大体积混凝土底板，由于混凝土水