大体积混凝土广州东沙报告

大体积混凝土配合比优化设计与施工质量控制成果展示系列之=基本概念存在问题

配合比优化设计施工工艺的关键技术控制测温技术

工程应用提纲大体积混凝土定义美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度地减少开裂。”日本建筑学会标准的定义是：“结构断面最小尺寸在80cm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。”我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属大体积混凝土[1]基本概念大体积混凝土特点结构厚，体积大，钢筋密，一次浇筑量大。大体积混凝土工程一次性连续浇注混凝土几百方至几千方，施工时间长，工程条件复杂，施工工艺要求高,受环境影响大，要求混凝土具有良好的工作性（流动性好，塌落度经时损失小，凝结时间长，不离析、泌水）.水化热高，温度场梯度大，极易产生裂缝。大体积混凝土硬化期间，由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化和混凝土的收缩共同作用，由此而产生的温度应力和收缩应力，往往导致混凝土结构出现有害裂缝。采取合理措施降低水化热，控制混凝土内外温差防止过大干缩是施工和管理质量控制工作的重点.基本概念大体积混凝土施工过程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应，而大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的热涨冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力)，是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值（劈裂抗拉强度）时，混凝土就会出现裂缝[2]。存在问题根据施工规范，水泥用量较高，从而导致混凝土水化热过高，产生温度应力导致混凝土开裂；混凝土浇注后的保温和降温技术没有很好掌握，从而导致混凝土开裂；混凝土养护不到位，脱模时间过早，造成大体积混凝土表面出现微裂纹；配合比优化设计水泥：宜选低水化热水泥，如矿渣水泥(P.S)、火山灰水泥(P.P)、粉煤灰水泥(P.F)、复合水泥(P.C)、普硅水泥(P.O)；掺合料：S95级矿粉，Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，磷渣粉，钢渣粉(500m2/kg);粗集料：5～25mm、5～31.5mm连续级配碎石，压碎值＜10MPa；细集料：宜选中粗砂，细度模数2.4～3.0；外加剂：缓凝高效减水剂;原材料优选：大体积混凝土要求具有较低的水化热、良好的工作性和体积稳定性。大体积混凝土配合比设计的确定，必须通过试验优选。大体积混凝土配合比确定原则是：在保证混凝土强度等级前提下，尽量少用水泥，多用掺合料，尽可能降低水胶比。经设计单位同意，可利用60d强度作为混凝土强度评定及混凝土配合比设计的依据；在保证混凝土和易性、泵送性的前提下，尽量降低砂率，提高石子用量。砂率宜为37%～40%；在保证可泵性前提下，尽量降低混凝土用水量，缓凝时间一般控制在20h以上；配合比优化设计配合比优化设计根据多年的经验，我们使用P.O42.5水泥设计C30混凝土时，在满足设计强度要求的前提下，尽可能的减少水泥用量，其用量控制在160（kg/m3）以内为宜，以减少水泥的水化热产生，降低混凝土的温升；虽然P.O42.5水泥用量较低，但是在混凝土中掺入S95级矿粉140（kg/m3），实际上等同于使用P.S32.5矿渣水泥300（kg/m3），满足《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000要求，并能提高混凝土的耐久性。水泥用量控制技术编号各组分用量（kg/m3）初凝时间（h）坍落度（cm）抗压强度（MPa）抗渗等级水水泥粉煤灰矿粉砂石减水剂0h1h7d28d116525515574811227.792022182841.2P14216016014014073811078.342519163046P16编号3d7d14d28d56d90d180d10.420.541.322.013.063.634.0120.150.431.271.962.833.433.86编号Cl-渗透系数（×10-13m2/s）钢筋锈蚀失重率碳化深度111.50．02％3mm28.80．01%2mm表1C30大体积混凝土配合比表2C30大体积混凝土的收缩率（×10-4）表3C30大体积混凝土耐久性能测试东沙承台大体积混凝土配合比及性能温控计算施工廊工艺腐关键郑技术规控制应根眨据混名凝土假的水滥化热戴、入糕仓温崭度、验气候骑条件章、构杀筑物欢的平衫面尺茅寸、珍浇筑伏高度待、基宏础约滥束条脚件以烂及混咬凝土夹的热朗学、制力学桥性能桑计算榨浇筑开后大怎体积大混凝帖土内欺部“度温度—应力乌”变甩化情阳况，网并据再此设呜计大吐体积蔽混凝积土施莫工温鲁度控言制方傲案。对在确厨保温齿度应递力小新于混凝凝土饲抗拉考强度锈的基属础上钩，确柳定以戒下具惠体方杀案：确定犬入仓它混凝击土温议度，顷及保同证措侮施。确定唇合理替的分访层浇俩筑厚柿度。制定雨冷却仿水管蒙及测拿温元吩件的社布置车方案虽。制定逝混凝制土养镜护方粒案。制定放详细蕉的施赵工技旧术方王案。温度火控制商标准根据泥计算伍成果怒，为柿保证益承台饺在施廊工期滋内不榨出现播有害描温度羡裂缝洗，应悠采取混如下龟温控删标准迫：混凝替土浇里筑温支度不柿超过28吸℃；混凝齿土在窜浇筑德温度猾基础鸟上的祝最大纷水化柿热温随升不粒超过30邪℃；混凝埋土内颈表温宝差不观超过25讯℃；冷却求水进雀水口扁水温得与大总体积臭混凝往土内正部最贿高温熟度之迁差值事不得价超过25锤℃。混凝就土降剩温速互率不保超过2.蚊0℃限/d。冷却师水管织的布纲设(1)冷却山水管群及其聋布设根据腹混凝贸土内拖部温仆度分桨布特喇征，酸总共诞埋设缸多层里冷却虑水管挂，冷贺却水订管采夹用一帅定直嚼径的醉薄壁透钢管巧，其匀水平种间距班为1m左右趣，每富根冷疗却水推管长心度不挖宜超识过15绝0m，冷观却水摔管进肯、出盘水口喘应集妇中布悲置，冲以利柴于统滨一管矛理。(2愚)冷却未水管滩使用招及其妖控制冷却阁水管仁使用敬前应该压水崭试验仍，防跃止管巴道漏绳水、守阻水助；砼浇盒筑到谁各层馅冷却假水管码标高湾后即愉开始肾通水献，可值直接吵采用两江水吴冷却吨，通酱水流逐量应察大于30掌L/例mi厉n；冷却惭水进至水口炼水温租与大离体积躬混凝犹土内读部最臣高温脸度之伶差值景不得肝超过25星℃。待冷巧却水功管通晨水全铜部结值束并础养生裤完成贴后，罗应采弃用30＃水情泥砂吐浆封葡堵冷鹿却水握管。保温批及养存护北方蛛地区咽：大体盏积混唤凝土号初凝巩后用5c毫m厚草坐袋进组行保躺温，堵并用洁冷却基水管误出水别进行徒养护绕，保产证表漫面潮谜湿。纽奉若遇群气温瞎急剧稳下降倾应进此一步焦加强垄表面呼保温匆工作馆。南方跑地区画：大体拢积混迷凝土不表面攻整平缓后应葛立即城覆盖潮塑料星薄膜或或麻涛袋进蓬行保酸温保睬湿养唇护，杠待混适凝土异初凝侮后进蛙行蓄喉水保沿温保姐湿养跌护。混凝苍土浇妙筑温域度的眉控制混凝土土出油搅拌白机后等，经蹄泵送镰、平独仓、度振捣死等过饺程后项距离锣表面5－10飞cm处的释温度雹为浇告筑温删度，挥应控表制混顷凝土谱浇筑被温度疫不超竭过280C。若蛮浇筑温温度纯超出扰控制棋要求歇，则轿应采纪取如昆下措其施：混凝万土泵丈管外巡寿用草纽奉袋覆漫盖，拳并经紧常洒樱江水中降温异；砂、交石料袋避免萄太阳输曝晒洲；提高材混凝员土浇蛛筑强滥度，欠尽量砖缩短乖已浇截混凝压土的望暴露拾时间允；温控傅施工旁的现泻场监企测1.温度浊测试酱内容为做箭到信樱息化匙施工挤，真兴实反巴映大吃体积蝴混凝蛛土的赴温控酒效果要，以绝便出牌现异朱常情艇况及萌时调厅整温佳控措允施，臭应在宾混凝葬土中球布设烤温度嚼测点森。在稻检测家混凝毕土温普度变默化的很同时超，还召应监展测气缘瑞温、掩冷却驶水管糕进出箱口水摇温、猛砼浇胡筑温扰度等壳。2.现场佳测试登要求在混触凝土壁浇筑吐完成耳传感具器的捷埋设顶及保戒护工蒸作，哗并将膏电缆伤引到刷测试靠房。赵各项抽测试扰项目若宜在妈混凝腹土浇亡筑后挡立即烘进行狂，连急续不购断。荒混凝除土的役温度挨测试亮，峰帐值以威前每2h监测膏一次这，峰烘值出忌现后静每4h监测妻一次却，持法续5天，却然后纸转入目每天卡测2次，彼直到蛇温度暖变化啄基本殖稳定迎。3．监刚测所录用仪冲器。温度盗传感素器为PN结温终度传地感器两，温甜度检才测仪畜采用PN存-4阅C型数胆字多蚕路自葱动巡既回检贱测控杰制仪坐。温来度传代感器掩主要州技术净性能垒：测撤温范册围-5洞0℃～+1