大体积混凝土施工温度控制基本思路

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:王倩
[导读] 摘要:分析了温度控制在大体积混凝土施工中的重要性,然后介绍了温度控制方案,包括合理的材料配比设计和温度控制设计。
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        摘要:分析了温度控制在大体积混凝土施工中的重要性,然后介绍了温度控制方案,包括合理的材料配比设计和温度控制设计。提出了大体积混凝土分层分块、浇筑温度控制、明确浇筑间隔时间、合理设置冷却水管、混凝土养护、现场施工等有效的温控方法,最后介绍了大体积混凝土的温控效果,希望能为类似工程及相关人员提供有效的参考。
        关键词:大体积混凝土;温控;混凝土浇筑
        一.大体积混凝土施工中温度控制的重要性
        由于大体积混凝土体积较大,在水化热作用下,混凝土内部温度发生变化,出现表面裂缝。混凝土具有很强的抗压能力,不会出现受压破坏现象,但混凝土是一种脆性材料,抗拉性能差,在温度应力环境下,会出现裂缝。因此,有必要加强大体积混凝土施工的温度控制。基础部分是建筑物主体中的一个关键环节。如果这一区域出现贯穿裂缝,将对整个建筑造成影响。因此,我们需要对表面裂缝给予更多的关注,它通常会成为一种深裂缝,影响建筑物的应用。因此,需要加强温度控制管理,提高施工质量。
        二.大体积混凝土施工温控方案
        2.1大体积混凝土配合比的合理设计
        大体积混凝土材料在搅拌过程中应注意三个方面的内容。
        (1)混凝土材料。其中,水泥选用32.5℃的低热矿渣水泥,散装进场,使用温度控制在50℃以下,否则应采取措施降低水泥温度。砂的细度值应控制在2.3~3.1之间,以保证含泥量小于1%。二区级配范围内,其余指标应符合规范要求。为保证砂源的稳定性,同时要求砂进入现场后进行批量检验。粉煤灰材料可选用电厂一级粉煤灰,以保证满足混凝土配置的质量要求。在石料方面,要选择粒径5-31.5mm的连续级配,以保证石料来源的稳定性和良好的级配质量。同时,要对石料进行批量检验,确保含泥量小于1%。可选用NF系列缓凝剂作外加剂。在加水方面,必须对水进行质量检验,符合有关规定要求后方可使用。
        (2)双掺杂技术。为了进一步提高大体积混凝土的整体性能,有必要加入一定量的减水剂和粉煤灰。对于大体积混凝土,用掺入一定量的粉煤灰代替一定量的水泥,以进一步提高大体积混凝土的整体性能逐步减少混凝土的水化,防止温度裂缝。锚固混凝土选用一级磨细粉煤灰,同时掺入NF型缓凝剂和减水剂。
        (3)混凝土混合料。相关泵送混凝土需要保持良好的粘聚力和和易性,不出现泌水和离析。初坍落度约18cm,比初凝时间约25h,前后时间不大于3 h以后,为了满足地基的施工要求,提高施工质量,有必要对大体积混凝土的材料配合比进行各种试验,根据材料配置的实际情况,得到最佳配合比。并根据现场施工实际情况实时调整材料配比。根据有关规范的设计要求,大体积混凝土的检验评定,可采用标准养护环境下混凝土的60d抗压强度作为基本指标。
        2.2温控设计
        为了防止大体积混凝土结构中收缩应力和温度应力引起的裂缝,需要合理控制混凝土温度,并通过模拟计算方法,结合混凝土徐变、外温度变化等因素,模拟混凝土运行的实际情况,冷却水管冷却、养护方式、水化热产生规律、施工间歇、分层等根据模拟计算条件,制定温度控制标准。
        (1)混凝土浇筑温度应保持在28℃以下;
        (2)混凝土的水化热温度应保持在标准范围内,其中C35级混凝土的温升不应超过35℃,C30级混凝土的温升不应超过31℃;
        (3)混凝土内外温差应小于25℃;
        (4)相邻混凝土温差不大于25℃。


        三、现场控制和温度控制方法
        3.1大体积混凝土分层分块
        大体积混凝土浇筑面积较大时,可进行分块浇筑,并在每一块混凝土之间设置相应的后浇带。当混凝土整体厚度较大时,应分层浇筑,分层厚度控制在2m左右,在设置后浇带过程中,应在主体混凝土温度稳定后进行浇筑,防止接缝处出现裂缝。
        3.1大体积混凝土浇筑温度控制
        混凝土出搅拌机后,经过泵送、振捣等过程最终到达浇筑环节,浇筑温度控制在28℃以内。每次混凝土完全开启时,要合理控制混凝土材料的温度,准确测量并记录水、石、砂、粉煤灰、水泥等材料的温度,准确估算浇筑温度。浇筑温度超过标准限值后,应采取有效措施加以控制,如经常对覆盖草袋的输送泵管道表层进行洒水降温,混凝土浇筑应尽量在夜间进行。冬季施工时,可采用锅炉加热混合水,使混凝土材料的温度保持在10℃以上,浇注温度不低于5℃。当施工季节为夏季时,可将冰加入到混合水中进行冷却处理,以控制混合材料的温度。
        3.2冷却水管的合理设置
        对于一些大厚度、大面积的混凝土浇筑工程,需要在混凝土内部安装冷却水管。冷却水管选用厚3.25m,直径42.3mm的黑铁管,呈S型布置。各方向间距控制在1m左右,冷却水管布置后,应进行水压试验,避免漏水问题。混凝土浇筑到水管标高后,水管应迅速接水,接水时间应保持在8-10天左右。在接水过程中,如果混凝土温度每天下降超过1.5℃,则应终止接水。严格控制进水温度,确保冷水管相关进水温度与混凝土最高温度的差值不大于25℃,使进水温度降至最低。在高温天气下,站立后必须从游泳池中抽出冷却水。在冬季或低温天气施工时,应将冷却水管中的水收集到水池中,并适当提高进水温度,以更好地控制温差。
        3.3混凝土养护
        待每层混凝土表面终凝后进行养护处理,并将湿麻袋覆盖在混凝土表面。时间应保持到表面混凝土浇筑完毕为止。浇筑前,应对每层混凝土的接缝进行适当的处理,并对混凝土表面进行彻底的清理和凿毛。在高温条件下,如果最高温度高于20℃,则不需要在混凝土侧进行保温处理。但模板从外露侧拆除后,需进行喷射养护,可通过冷却水管进行,以保持混凝土表面湿润,防止干缩裂缝的发生。混凝土内外温差远超控制标准,或在冬季施工时,混凝土侧需覆盖保温层。
        3.4温度监测
        为了促进温控工作实现信息化控制,可以快速解决异常情况,并在混凝土内部空间设置相应的温度检测点,这也是温控工作的重要组成部分。
        四、大体积混凝土温控效果分析
        混凝土材料的配合比是温度控制的基本环节。因此,必须合理选择材料,控制外加剂和粉煤灰的用量,并经过多次水化热试验后进行选择,以保证混凝土材料的低热,防止温度裂缝的发生。
        温度试验结果表明,C30混凝土的水化热温升不超过30℃,C40混凝土的水化热温升不超过35℃,满足地基的温控要求。
        控制措施是在准确计算的基础上制定的,既能保证温控效果,又便于施工,保证工期满足基本要求。在混凝土温控方面,要充分考虑现场施工条件,因地制宜制定温控措施。在高温状态下,通过控制原材料的温度可以降低浇注温度。在混凝土搅拌中直接加冰方便、简单,可降低浇注温度4℃,达到控温效果。
        五、结论
        综上所述,在温度的影响下,大体积混凝土容易产生表面裂缝,且随着时间的发展,很容易成为深裂缝,这会对大体积混凝土整体结构的耐久性产生一定的影响,降低建筑的使用性能。针对这种情况,有必要运用科学技术合理控制混凝土温度,使内外温差进一步降低,从而控制拉应力,防止温度裂缝的发生。
        参考文献:
        [1]试论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].高琛琛.赤峰学院学报(自然科学版).2016(05)
        [2]关于土木工程中大体积混凝土结构施工技术的研究思考[J].李晴,吴林兵.江西建材.2016(03)
        [3]土木建筑施工中大体积混凝土结构的应用及技术要点分析[J].黄才华.智能城市.2016(01)
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