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塔楼承台大体积混凝土水化热控制措施分析工学论文
论文关键词:工程实例;大体积混凝土;配合比;措施
论文摘要：本文结合工程实例,对塔楼承台大体积混凝土水化热控制过程存在中心温度偏高,中心温度与表面温度之差偏大,中心温度降温效果不够等情况进行分析。针对性提出了预埋降温水管,混凝土配合比,混凝土表面保温等存在的问题和大体积混凝土水化热的特性现以着重在优化混凝土配合比、混凝土生产及运输过程的降温措施及保温保湿养护方面的施工控制措施。
1优化混凝土配合比,降低水化热
在保证混凝土强度的情况下,加大对粉煤灰的渗入量,替代水泥用量减少水泥在水化工程中产生的热量。根据加大粉煤灰渗入量,减少水泥使用量而优化的混凝土配合比的混凝土水化热温度计算如下:
绝热温升公式:Tmax=(W×Q)/(C×r)
其中;
Tmax-绝热温升(℃)
w-水泥用量(Kg/m3)
Q-水泥水化热(KJ/Kg)
C-混凝土比热,取0.96KJ/Kg
r-混凝土容量(Kg/m3)
经计算,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
根据现场情况,散热影响系数取0.7
故46.7×0.7=32.7℃
假定混凝土入模温度约40℃,则混凝土内部最高温度为40+32.7=72.7℃
通过计算和混凝土水化热的特性曲线,优化的混凝土配合比的大体积混凝土在3天龄期的内部温度达到72.7℃,符合混凝土结构技术规程CECS104:99的混凝土内部最高温度不宜大于75℃的规定。
根据上述计算可知,如果能够控制混凝土入模温控制40℃以下,3～7天内混凝土水化热中心温度最高达到72.7℃,那么混凝土浇筑过程中,可以通过控制混凝土内部中心点温度与表面温度差值、表面温度与大气温度差值不大于25℃,以满足规范要求。
2混凝土生产、运输过程中的降温措施,确保混凝土入模时的温度在40℃以下
对混凝土厂的骨料场搭设防晒棚并提前对骨料喷淋洒水,降低骨料的温度进而降低入模温度;混凝土搅拌工程适当使用缓凝剂延长混凝土的初凝时间,将初凝时间调整到10～14小时,延缓水化热峰,从而降低混凝土的内部温度;中午等高温时段通过采用冰水搅拌,控制混凝土入模温度。
3混凝土浇筑过程中的降温措施
混凝土输送管用湿麻袋覆盖,并不断淋水浇湿麻袋,以减少混凝土坍落度输送管内损失和降低混凝土入模温度;以5#楼承台为例,其总混凝土量达到4000立方米,安排混凝土输送泵3部,尽量减少输送管的长度,采用斜面分层、台阶式推进的方式浇筑混凝土,在保证不出现冷缝的情况下减少每层混凝土浇筑的厚度,以便在浇注过程使水化热充分散失,降低后期水化热。
4采取保温保湿养护方法,有效控制温差变化
承台面保温保湿养护方法:混凝土终凝后对混凝土表面采取PVC薄膜覆面令混凝土表面水分不会散失及上盖多层泡沫板和干麻袋对混凝土表面保温覆盖,取代原来的湿麻袋覆面保湿养护的方法。采用每4小时测温一次,连续测温7天的方法监控混凝土温度。当混凝土中心温度超过表面温度25℃,继续覆盖两层麻袋并面罩一层塑料薄膜,确保混凝土中心温度与表面温度差值不超过25℃。根据混凝土理论和过往经验,混凝土浇筑三天后开始降温,但必须继续采用上述措施,确保日降温不致过快,应控制在日降温不大于5℃。
承台侧边保温保湿养护方法:在无砖模的承台侧面,模板拆除前带模淋水养护,模板拆除后,采用面罩一层塑料薄膜确保混凝土表面水分不会散失,再用多层泡沫板和干麻袋对混凝土表面保温覆盖,外围一层编织布固定麻袋,确保承台混凝土侧边保温保湿。如侧面为砖模,由于砖模外为回填沙层,有良好的保温保湿效果,则不必采用其他措施。
测温点的每隔3米×3米纵横布置镀锌管于承台:利用镀锌管所设的测温点,用温度计测量混凝土内部中心点温度、表面温度混凝土表面下50mm、100mm、大气温度,准确掌握温度差值,及时采取措施。在混凝土浇注完成后马上利用彩条布和钢管搭设不小于2米高的保温棚,每隔2.5米×2.5米安装1000W碘钨灯于棚内,通过利用碘钨灯加热棚中空气,降低混凝土表面与空气的温差。当上述(1)～(3)措施仍未能控制温度时,可采用搭设保温棚内的碘钨灯加热棚内空气的办法来降低混凝土表面与空气的温差。
同气象台联系了解未来3天内的天气情况,避免在炎热天气期间施工。
5循环水管散热措施
在承台安装钢筋后期,安装直径50的钢循环水管,以混凝土中心范围水管间距不大于4米,以1000立方米为一个循环系统为原则。楼承台混凝土施工关键是控制混凝土内部中心温度与表面温度温度差值不大25℃,而采取第1～4点措施是本工程施工控制的主要措施,能有效控制温差变化;采用循环水管仅作为辅助混凝土内部进行水冷散热作用,如采用第1～4项措施未能令混凝土中心温度与表面温度差值小于25℃,又或者混凝土中心温度过高(如超过75℃)时使用。使用时,须将混凝土测温增加到每1小时测温一次,当温度受到控制时,可减少水冷至停止,以免降温过快。
结束语
上述措施对各塔楼承台实施后,经对浇筑完成后的混凝土进行4小时/次连续7天的温度检测。各塔楼承台混凝土的中心温度没有大于75℃的记录,中心温度与其表层温度之差均不超过25摄氏度。经对上述承台的控制水化热措施的检验,由于第1～4点措施已可以控制水化热,而第5点措施基本无须实施。
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