塔樓承臺大體積混凝土水化熱控制措施分析工學論文
論文關鍵詞:工程實例;大體積混凝土;配合比;措施
論文摘要：本文結合工程實例,對塔樓承臺大體積混凝土水化熱控制過程存在中心溫度偏高,中心溫度與表面溫度之差偏大,中心溫度降溫效果不夠等情況進行分析。針對性提出了預埋降溫水管,混凝土配合比,混凝土表面保溫等存在的問題和大體積混凝土水化熱的特性現以著重在優化混凝土配合比、混凝土生產及運輸過程的降溫措施及保溫保濕養護方面的施工控制措施。
1優化混凝土配合比,降低水化熱
在保證混凝土強度的情況下,加大對粉煤灰的滲入量,替代水泥用量減少水泥在水化工程中產生的熱量。根據加大粉煤灰滲入量,減少水泥使用量而優化的混凝土配合比的混凝土水化熱溫度計算如下:
絕熱溫升公式:Tmax=(W×Q)/(C×r)
其中;
Tmax-絕熱溫升(℃)
w-水泥用量(Kg/m3)
Q-水泥水化熱(KJ/Kg)
C-混凝土比熱,取0.96KJ/Kg
r-混凝土容量(Kg/m3)
經計算,Tmax=(418×257.6)/(0.96×2400)=46.7(℃)
其中:
W-41SKg/m3
Q-257.6KJ/Kg
C-0.%KJ/Kg
r-2400Kg/m3
根據現場情況,散熱影響系數取0.7
故46.7×0.7=32.7℃
假定混凝土入模溫度約40℃,則混凝土內部最高溫度為40+32.7=72.7℃
通過計算和混凝土水化熱的特性曲線,優化的混凝土配合比的大體積混凝土在3天齡期的內部溫度達到72.7℃,符合混凝土結構技術規程CECS104:99的混凝土內部最高溫度不宜大于75℃的規定。
根據上述計算可知,如果能夠控制混凝土入模溫控制40℃以下,3～7天內混凝土水化熱中心溫度最高達到72.7℃,那么混凝土澆筑過程中,可以通過控制混凝土內部中心點溫度與表面溫度差值、表面溫度與大氣溫度差值不大于25℃,以滿足規范要求。
2混凝土生產、運輸過程中的降溫措施,確保混凝土入模時的溫度在40℃以下
對混凝土廠的骨料場搭設防曬棚并提前對骨料噴淋灑水,降低骨料的溫度進而降低入模溫度;混凝土攪拌工程適當使用緩凝劑延長混凝土的初凝時間,將初凝時間調整到10～14小時,延緩水化熱峰,從而降低混凝土的內部溫度;中午等高溫時段通過采用冰水攪拌,控制混凝土入模溫度。
3混凝土澆筑過程中的降溫措施
混凝土輸送管用濕麻袋覆蓋,并不斷淋水澆濕麻袋,以減少混凝土坍落度輸送管內損失和降低混凝土入模溫度;以5#樓承臺為例,其總混凝土量達到4000立方米,安排混凝土輸送泵3部,盡量減少輸送管的長度,采用斜面分層、臺階式推進的方式澆筑混凝土,在保證不出現冷縫的情況下減少每層混凝土澆筑的厚度,以便在澆注過程使水化熱充分散失,降低后期水化熱。
4采取保溫保濕養護方法,有效控制溫差變化
承臺面保溫保濕養護方法:混凝土終凝后對混凝土表面采取PVC薄膜覆面令混凝土表面水分不會散失及上蓋多層泡沫板和干麻袋對混凝土表面保溫覆蓋,取代原來的濕麻袋覆面保濕養護的方法。采用每4小時測溫一次,連續測溫7天的方法監控混凝土溫度。當混凝土中心溫度超過表面溫度25℃,繼續覆蓋兩層麻袋并面罩一層塑料薄膜,確保混凝土中心溫度與表面溫度差值不超過25℃。根據混凝土理論和過往經驗,混凝土澆筑三天后開始降溫,但必須繼續采用上述措施,確保日降溫不致過快,應控制在日降溫不大于5℃。
承臺側邊保溫保濕養護方法:在無磚模的承臺側面,模板拆除前帶模淋水養護,模板拆除后,采用面罩一層塑料薄膜確保混凝土表面水分不會散失,再用多層泡沫板和干麻袋對混凝土表面保溫覆蓋,外圍一層編織布固定麻袋,確保承臺混凝土側邊保溫保濕。如側面為磚模,由于磚模外為回填沙層,有良好的保溫保濕效果,則不必采用其他措施。
測溫點的每隔3米×3米縱橫布置鍍鋅管于承臺:利用鍍鋅管所設的測溫點,用溫度計測量混凝土內部中心點溫度、表面溫度混凝土表面下50mm、100mm、大氣溫度,準確掌握溫度差值,及時采取措施。在混凝土澆注完成后馬上利用彩條布和鋼管搭設不小于2米高的保溫棚,每隔2.5米×2.5米安裝1000W碘鎢燈于棚內,通過利用碘鎢燈加熱棚中空氣,降低混凝土表面與空氣的溫差。當上述(1)～(3)措施仍未能控制溫度時,可采用搭設保溫棚內的碘鎢燈加熱棚內空氣的辦法來降低混凝土表面與空氣的溫差。
同氣象臺聯系了解未來3天內的天氣情況,避免在炎熱天氣期間施工。
5循環水管散熱措施
在承臺安裝鋼筋后期,安裝直徑50的鋼循環水管,以混凝土中心范圍水管間距不大于4米,以1000立方米為一個循環系統為原則。樓承臺混凝土施工關鍵是控制混凝土內部中心溫度與表面溫度溫度差值不大25℃,而采取第1～4點措施是本工程施工控制的主要措施,能有效控制溫差變化;采用循環水管僅作為輔助混凝土內部進行水冷散熱作用,如采用第1～4項措施未能令混凝土中心溫度與表面溫度差值小于25℃,又或者混凝土中心溫度過高(如超過75℃)時使用。使用時,須將混凝土測溫增加到每1小時測溫一次,當溫度受到控制時,可減少水冷至停止,以免降溫過快。
結束語
上述措施對各塔樓承臺實施后,經對澆筑完成后的混凝土進行4小時/次連續7天的溫度檢測。各塔樓承臺混凝土的中心溫度沒有大于75℃的記錄,中心溫度與其表層溫度之差均不超過25攝氏度。經對上述承臺的控制水化熱措施的檢驗,由于第1～4點措施已可以控制水化熱,而第5點措施基本無須實施。
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