?引言:大體積混凝土采取的溫控措施、測溫監控技術及保溫養護。是保證大體積混凝土質量的關鍵。

?1.工程概況

?廈門某大廈工程,地下2層,地上30層。總高97.8m。主樓中心基礎為樁基筏形基礎,地下室面積1825m2,建筑面積31226m2;核心筒部分底板高度2.75m,混凝土強度等級為C45S10,一次性澆筑砼量約4000m3。

?2.混凝土配合比設計

?2.1原材料選擇

?(1)水泥:選用水化熱低的建福牌42.5普通硅酸鹽水泥。

?(2)骨料:選用5-31.5mm碎石,針、片含量<10%,級配良好。砂為河砂,細度模數大于2.8。砂石含泥量均在1%以內。

?(3)粉煤灰:摻加磨細的Ⅰ級粉煤灰取代水泥,降低水化熱,減少干縮。

?(4)外加劑:采用AEA膨脹劑與TW高效緩凝減水劑,可以產生膨脹效應,降低收縮應力。

?2.2施工配合比

?底板混凝土等級C45S10,不僅滿足強度要求、抗滲要求,還需要考慮溫升控制,降低水化熱,防止溫度裂縫的產生。實驗室在原材料實驗合格后進行多組試配,選擇最優配合比(見表1)。

?施工配合比表1

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?3.混凝土溫度計算

?3.1混凝土絕熱溫升

?Th=(Mc+K×F)Q/C×p

?式中Mc、F為水泥和摻合料用量,本工程分別為410kg/m3、61kg/m3;K為摻合料折減系數取15%;水泥28d,水化熱Q為375kg/m3;混凝土水化熱C取0.96;混凝土密度ρ取2400kg/m3。

?則Th=68.2℃

?3.2混凝土收縮變形值

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?式中:εy0取3.24×10-4;e為2.718;b取0.01;t為21d;M1、M2、M3、……Mn只考慮水灰比,養護時間和環境濕度影響,取M4=1.147,M6=0.93,M7=0.7

?則εy(21)=0.46×10-4

?3.3混凝土收縮當量溫差(℃)

?Ty=εy(21)/α

?式中:εy(21)=0.46×10-4;混凝土線膨脹系數α取1.0×10-5

?則Ty=4.6℃

?3.4混凝土彈性模量

?E(t)=Ec(1-e-0.09t)

?式中E(t)取21d,混凝土彈性模量Ec取3.35×104則E(21)=2.84×104N/mm

?3.5混凝土的最大綜合溫差

?ΔT=T0+2/3Th+Ty-Tq

?式中:本工程T0取20℃;各齡期大氣平均溫度Tq取15℃

?計算得ΔT=20+2/3×68.2+4.6-15=55.1℃

?3.6混凝土降溫收縮應力

?σ(21)=-E(21)αΔT/(1-uc)×S(t)R

?式中:混凝土泊松比為0.2,徐變松弛系數S(t)取0.3:混凝土外約束系數R取0.32。

?則降溫收縮應力:σ(21)=1.878>0.75ft=0.75×1.8=1.35N/mm

?結論:混凝土入模21d溫度收縮應力為1.878N/mm>0.75ft=1.35N/mm

?說明養護期間混凝土可能出現裂縫,故應采取降低綜合溫差,防止出現裂縫。規范規定,設計無具體要求時,大體積混凝土內外溫差不宜超過25℃。

?4.溫控措施

?(1)采用斜面分層法施工

?本工程基礎承臺采用2臺泵車從西向東澆筑(見圖1),根據混凝土泵送時自然流淌形成坡度的特點采用“斜面分層,薄層覆蓋,循序推進,一次到頂”。斜面每層澆筑厚度約為50cm。利用層面散熱減少每次澆筑長度的蓄熱量,防止水化熱的積聚,減少溫度應力。

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?圖1基礎混凝土澆筑示意圖

?混凝土振搗時間15~30s為宜,以砂漿上浮、石子下沉不出氣泡時為止;插棒間距400~500mm,呈梅花狀布置;振搗時振動棒快插慢拔,要插入下層50~100mm。保證上層覆蓋已澆混凝土的時間不得超過混凝土初凝時間,防止出現冷縫。

?(2)采用二次振搗法

?混凝土終凝前采用二次振搗法,排除混凝土因泌水在粗骨料及水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,并防止因混凝土沉落而出現的裂縫,提高混凝土抗裂性能。

?(3)埋設冷卻水管

?混凝土澆筑前在基礎厚度范圍內埋設一層水管φ48mm,管距1.3m,7個獨立的冷卻管(見圖2)。為使同管路各部分溫度均勻,將通水循環設計成水流方向可變,削減混凝土早期20%~25%的水化熱。

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?圖2混凝土內埋冷卻管平面布置示意圖

?(4)加強混凝土養護

?為減少混凝土的內外溫差,控制混凝土表面裂縫,在混凝土終凝前,進行二次抹面,用磨光機打磨,槎平后即進行覆蓋養護。在混凝土表面采用一層不透水的塑料薄膜加麻袋進行保溫、保濕養護。根據測溫記錄及時進行散溫和保溫,從而控制混凝土的內外溫差小于25℃,混凝土降溫速率小于3℃/d。

?5.溫度測點監測

?5.1溫度測點布置

?在基礎范圍內垂直設置10根測桿,每根測桿沿承臺厚度均設置5個測點(見圖3),同時在混凝土外部四角設氣溫輔助測點4個,合計54個工作測點。所有測點都通過熱電耦補償導線與微機數據采集儀相連,監測數據由采集儀處理打印。

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?圖3測桿測點示意圖

?5.2測溫監控

?從混凝土開始澆筑起,進行混凝土溫度測試,每小時提供一份溫度監控報表,當監測數據顯示混凝土內表溫差接近25℃并有上升趨勢時,及時報警。

?5.3測溫結果與分析

?混凝土溫度變化曲線表明:

?(1)混凝土各部位溫度變化趨勢呈拋物線分布,Tma*=66.8℃。

?(2)拋物線下降較為平緩,降溫速率控制在3℃/d范圍內,混凝土內表溫差在22~18.1℃之間,小于25℃,從上面分析表面溫控技術措施是有效的。

?經檢查混凝土表面無可見裂縫及滲漏現象。

?6.結語

?實踐證明大體積混凝土施工,只要采取可行的施工方案,復核計算混凝土最大溫度應力,采取有效的溫控措施,將內外溫差控制在25℃范圍之內,大體積混凝土質量是有保證的。

篇2:尾水出口混凝土工程溫控措施

尾水出口混凝土工程溫控措施

(1)壩區氣溫條件

龍灘水電站壩區多年平均氣溫20.1℃,最熱月(7月)平均氣溫27.1℃,最冷月(1月)平均氣溫11.0℃,極端最高氣溫38.9℃,極端最低氣溫-2.9℃,多年平均霜日3.9d,主要出現在12月份至次年1月份。多年平均水溫21.0℃,實測最高水溫30.0℃,出現在6月份、7月份,最低水溫10.0℃,出現在1月份。壩址區氣溫統計見表3。

表3壩址區氣溫統計表

根據招標文件要求,所有砼最低澆筑溫度不得低于5℃,最高澆筑溫度不得超過25℃,對尾水出口閘墩和底板基礎的溫度控制要求如下表4。

表4砼溫度控制表

澆筑部位月份

12月、1月、2月3月~11月4月~10月3月、11月

約束區≤28℃≤31℃

非約束區≤28℃≤28℃≤36~38℃≤34℃

根據壩區氣溫等資料,實測最低氣溫為-2.9℃,實測最高氣溫為38.9℃。混凝土澆筑施工必須采取溫控措施

(2)尾水出口建筑物砼施工采取的溫控措施如下:

①降低砼澆筑溫度

a、運輸砼車輛采用隔熱、遮陽措施,縮短砼暴曬時間;高溫及較高溫季節,運輸砼的混凝土攪拌運輸車在路途中盡可能縮短運輸時間,在裝運砼前用水沖淋罐體,降低罐體熱量;

b、采用噴水霧等措施降低倉面的氣溫,并將砼澆筑盡量安排在早晚和夜間施工。

②降低砼入倉溫度

a、收倉后在砼面上覆蓋保溫材料,減少冷砼與外界熱交換;

b、加快運、吊、平倉、振搗砼的速度,減少砼暴露時間,以盡量減少砼在被覆蓋前的溫度回升。

C、拌和砼時采取加冰的方法降低砼溫度;

d、采取蓋遮陽棚、控制骨料堆高等措施降低骨料溫度。

③降低砼水化熱溫升

a、選用水化熱低的水泥;

b、在滿足砼設計強度、耐久性和和易性的前提下,改善砼骨料級配,加優質的摻和料和外加劑以適當減少單位水泥用量;

c、控制澆筑層(段)最大高度(長度)和間歇時間;

d、對高溫季節澆筑的砼在澆筑完畢后,當硬化到不會因灑水而破壞時,一般在澆筑完后12~18h就采取灑水養護的措施,使混凝土表面經常保持濕潤狀態。以削減混凝土水化熱溫升,確保混凝土最高溫升在允許的范圍之內。

④基礎約束區溫控措施

a、降低澆筑層厚,分層高度1.5m;

b、延長層間間歇時間,層間間隔7~10天,充分保證澆筑塊散熱;

c、采用表面流水養護,在澆筑塊四周用砌石砌筑,留進水口和出水口,采用河中下部水通入冷卻。

篇3:底板大體積混凝土工程混凝土測溫控溫方案

底板大體積混凝土施工及混凝土測溫控溫方案

主樓底板厚2500mm,裙房底板厚度1100mm,澆搗混凝土方量較大,厚度大,屬大體積砼。澆搗時擬采用一次整體澆筑混凝土的方法和"綜合溫控"施工技術,以提高結構的整體性和抗滲性。

8.1基礎底板混凝土施工進度設計

澆筑部位澆筑混凝土標號混凝土澆筑面積混凝土澆筑最大

厚度混凝土一次澆筑量

塔樓底板C352000m22.5m5500m3

裙樓底板C355000m21.1m6500m3

基礎底板大體積混凝土澆筑進度計劃

澆筑次數澆筑計劃計劃投入混凝土泵數量計劃每小時每臺固定泵澆筑進度計劃每小時平均澆筑混凝土總進度計劃澆筑能力

第一次計劃46h完成5500m3混凝土澆筑任務4臺固定泵30m3120m35500m3

第二次計劃54h完6500m3澆筑任務4臺固定泵30m3120m36500m3

商品混凝土供應商選擇

底板混凝土單次澆筑量較大,我們根據上海商品混凝土市場供應情況,通過對混凝土供應商信譽、資質、規模,原材料來源、試驗能力,交通供應能力等綜合考察評估。按基礎底板混凝土的施工進度設計要求,商品混凝土攪拌站正常供應能力應不小于每小時120m3方能滿足現場施工進度要求。

澆筑時間

現場砼最大供應量在澆筑表面積最大處,即通過圓心截面。砼薄層澆筑,流淌坡度按1:8考慮,每層覆蓋0.45m左右,上下層混凝土之間澆灌間隙時間按4h計算。

則底板施工每小時砼最少需求量為:

Q=2.5×8×43×0.45/4=100m3/h

砼輸送泵每小時輸送能力為:

P=4×30=120m3/h滿足混凝土最少需求。

8.2混凝土的制備

本工程底板混凝土采用C35防水混凝土,抗滲等級為S8;裙樓部分墻、柱C35、粱板C35,辦公塔樓部分墻、柱、連粱C60、粱板C35,對于大體積混凝土施工,混凝土配合比的確定很重要,應在澆搗前二個月進行試塊小樣試配,并按此配置相應的試塊,分3d、7d、28d三組,分別進行試壓,每組試壓的最低強度不低于設計要求的強度等級在相同齡期的強度。經試壓成功后,方可確定優化的配合比,以確保達到設計要求。同時在確定配合比時,還應考慮底板施工時的氣候條件,在混凝土中摻加復合型外加劑,以減少絕對用水量和水泥用量,改善混凝土的和易性和可泵性,采用低水化熱水泥,如礦碴水泥,粗骨料優先選用5~40mm石子。根據底板大體積混凝土施工要求,施工期間我司將聯系有實力的專業商品混凝土供應單位配合。商品混凝土供應單位必須采取統一材料、統一配合比和坍落度。

8.3大體積混凝土澆筑布置及泵車、攪拌車數量配備:

A.混凝土澆筑順序和泵車數量的安排,應根據本工程施工條件,以連續澆筑,不出現施工冷縫為原則,而攪拌車輛配備應滿足混凝土的供應速度大于混凝土初凝速度,確保混凝土在斜面處不出現冷縫。底板砼澆筑總方量約為12000m3,為保證施工順利進行,根據現場情況,在澆筑底板砼時擬配備四臺混凝土輸送泵,,根據經驗數據確定混凝土泵送平均產量30~50m3/h,一區可以在36個小時內澆搗完畢,二區可在54小時內澆筑完畢。詳見《底板混凝土澆筑示意圖》

B.大體積混凝土澆筑時,對每個出料口配備4臺振動器,其中三臺用于施工,一臺備用,振動棒為6根,長度6m,每根固定管配備3名振動手,3-4人接管、拆管、翻管,2名翻鍬手,1名管理人員,所有人員按2班制配備(12小時/班)。

C.在澆筑過程中,應遵循"同時澆搗、分層堆累,一次到頂,循序漸進"的成熟工藝。振搗時重點控制兩頭,即混凝土流淌的最近點和最遠點,振動點振動定時,不能漏振,盡可能采用兩次振搗工藝,以提高混凝土的密實度。

D.高頻振動棒要垂直插入,快插慢拔,插點交錯均勻布置,在振搗上一層混凝土時,應插入下一層5cm左右,以消除兩層間的接縫,同時在振搗上層混凝土時,要在下層混凝土初凝之前進行,振動器在每一插點上的振搗延續時間,以混凝土表面呈水平并出現水泥漿及不再出現氣泡,不再明顯沉落為度,振搗時間過短,混凝土不易振實,而過長,引起離析。

E.混凝土表面處理,應做到"三壓三平",先按板面標高用板揪拍板壓實,長刮尺刮平,再在初凝前用滾筒碾壓數遍,滾壓平整,最后在終凝前用混凝土抹光機抹平收光,以防混凝土表面裂縫出現。

F.混凝土分層澆筑示意、混凝土泌水處理示意、振搗器布置示意圖詳見《底板澆筑節點示意圖》

8.4大體積混凝土養護

養護是大體積混凝土施工中的一項十分關鍵的工作,是通過控制混凝土內外溫差和溫度陡降以防止混凝土發生溫度裂縫。為保證養護質量,并從經濟角度考慮,本工程養護擬采用草袋加塑料薄膜。

本工程主樓底板厚度為2500mm,強度等級為C35,S8抗滲設計。

Tma*=T0+Q/10

Tma*:混凝土內部最高升溫值(℃)。

T0:混凝土澆筑溫度(℃)取施工時當地平均氣溫20℃。

Q:每立方混凝土中水泥用量(kg/m3)按42.5礦渣硅酸鹽水泥,420kg/m3計在:Tma*=20+420/10=62℃。

養護采用先覆蓋一層塑料薄膜和草袋,再覆蓋一層塑料薄膜,薄膜和草包應疊縫,草袋厚度:

其中:

δ:養護材料所需厚度(m)

λ:養護材料的導熱系數(w/m?k)草袋取0.14w/m?k

λ1:混凝土的導熱系數(w/m?k)取2.3w/m?k.

Tma*:混凝土中的最高溫度62℃

Ta:混凝土與養護材料接觸面處溫度差,內外溫差控制在25℃

Ta=Tma*-25=62-25=37℃

Tb:施工時天氣平均氣溫,取20℃

K:傳熱修正系數值取1.3

H:Ⅰ區底板厚度為2.5m。代入上式計算,即:

Ⅱ區底板厚度為1.1m,代入上式計算得厚度為:2.8cm

計算如下表:

板厚(m)草袋厚(cm)層數

2.56.5四層

1.12.8兩層

故:主樓底板處養護須在2層薄膜中加入1層草袋進行養護,裙房底板處養護須在2層薄膜中加入1層草袋進行養護,本計算在根

據實際氣候條件及實際單方水泥用量進行調整,而具體養護時,還必須根據測溫值和溫差及時進行調整,當混凝土內外溫差在20℃以下時,可逐步揭除保溫層,以調節降溫速率。采用以上養護方法養護周期約2-3周。

8.5底板大體積混凝土的測溫工作

為控制及了解底板施工時,混凝土內部各階段、各部位溫度變化,做到信息化施工,根據大體積混凝土的施工要求,要對整個底板施工進行大體積混凝土的測溫工作,底板大體積混凝土的測溫工作

為及時掌握混凝土內外溫差及溫度應力,及時調整保溫措施,調整養護時間,保證混凝土內外溫差小于25℃及降溫速率小于3℃/d,根據大體積混凝土的施工要求,擬對整個底板施工進行大體積混凝土的信息化測溫工作。

為提高測溫的及時性,提高工作效益,本工程將采用溫度傳感器聯電子計算機的全自動化測溫方法,該方法可以自動連續的進行混凝土內部溫度檢測,自動顯示和記錄,在整個測溫過程中,沒有人為的干擾因素,不需要工人下到基坑中工作,即減輕了勞動強度,又使所測得的溫度數據穩定、準確、可靠。

A.測試設備

測溫儀:CW-A智能測溫儀

多路轉換箱:與CW-A智能測溫儀配套轉換箱,用于多測點自動切換傳感器:

北京森恩電子儀器廠生產的半導體溫度傳感器(熱敏電阻型,精度0.01℃);

B.測溫原理

溫度傳感器:自動測溫的關鍵部分是溫度傳感器,溫度傳感器是由硅擴散電阻,封閉做成的,它的靈敏度是0.6%/℃,即如其常溫阻值是850Ω,而溫度變化1℃則電阻值就將變化5.1Ω,并且這種變化的重復性好。這種密封的傳感器可以放在混凝土當中,通過耐溫導線將其變化的信號引出。

測溫原理硬件示意圖詳見下圖:

C.測溫系統的安裝和調試

傳感器按測溫點布置方案,固定在鋼筋上;

傳感器的兩根導線,一根為公共線,另一根為信號線(紅色);

計算機到傳感器的連接線為6芯電纜線。每一個豎向測溫點布一條6芯電纜線,電纜線通過排線鋼管引到計算機控制室。

電纜線的排布應按布點方案,并盡量避免施工損壞和影響施工為原則下進行。

完成測溫系統安裝后,進行系統調試。

在加電的情況下,使用專用檢試程序測試每一個傳感器的工作情況,要求檢測溫度在±1℃之間。

系統在正式測溫之前進行一天的系統調試,使其狀態完全滿足要求。

運行傳感器檢測程序;運行系統檢查程序;運行測溫程序;這些程序能夠運行通過后,系統調試完成,可以投入正式測溫運行。

D.測溫點布置

a.豎向點布置:

豎向測溫點布置,應能將混凝土豎向的溫度分布檢測為原則,一般布置上、中、下三個混凝土內部測溫點和一個混凝土表面上控制中的測溫點。

豎向測溫點布置,按照頂表面溫度、中心溫度、底表面溫度的檢測要求進行布設。

平面測溫點布置按照混凝土澆筑方向、澆筑時間的不同,結合同一時間澆筑的不同區域對照的檢測要求進行布設。

b.平面測溫點布置:

平面測溫點布置是根據基坑外型而布置,在中軸線橫線和斜線方向均可作為各部位的代表,上中下布置是把基礎中各層次的混凝土內溫度差直接反映出來,以便在已做好的保溫控制基礎上更好地掌握調整和確保混凝土最終質量。

測溫點布置示意圖

本工程測溫點布設詳見附圖表:溫度和應力測試點布置示意圖。

c.測溫系統的安裝和調試

傳感器按測溫點布置方案,固定在鋼筋上;

傳感器的導線,通過排線鋼管引到計算機控制室。

電纜線的排布應按布點方案,并盡量避免施工損壞和影響施工為原則下進行。

系統在正式測溫之前進行一天的系統調試,使其狀態完全滿足要求。

采集系統如下圖所示:

測溫時間

在混凝土的內外溫差值基本穩定,并繼續檢測一周后,確保表面保溫保濕覆蓋層拆除不會導致內外溫差值急聚上升時停止。

E.測溫時間

底板的混凝土溫度從混凝土澆筑到混凝土硬化,有一個從升溫到降溫的過程,這個過程相對來說是比較緩慢的,尤其是降溫過程,要混凝土內部接近大氣溫度,往往要有幾十天的時間,而實際上測溫并不需要測如此長的時間,一般有15~20天就可以了解到混凝土內部溫度變化情況,為此,測溫時間從混凝土澆筑開始,約16天結束,如果此時混凝土與大氣的溫差還大于20℃,則考慮延長一段時間(3~5天)并采取適當的降溫措施。

F.測溫線的保護

在測溫過程中,測溫電纜線的保護是測溫成敗的關鍵,這次在底板混凝土硬化后對最下層的支撐拆除,這對測溫線是一個比較大的威脅,這在布線走向,外露保護等都要考慮,相應措施如下:

a.布線盡量少,并且避開最下層支護,從中層支護梁上走過。

b.對設溫布線后,加強作業班組人員保護措施,交底內容為設溫走向及傳感器的位置,防止人為損壞現象發生。

c.嚴禁在外露線區域電焊作業和混凝土澆筑時在設有傳感器和電纜線地方插振動棒。

G.溫度、溫差監測優點:

a.監測速度快,通常用人工檢測一遍需一小時的工作量,用計算機技術檢測僅需三分鐘就可完成,并將經運算后的檢測結果以數據及圖形方式顯示在屏幕上供閱看及打印;

b.數據準確可靠,檢測數據根據編制程序自動運算,可以消除人工方法監測中可能出現的讀數、計算錯誤與誤差,也可消除各測溫點檢測時間差所帶來的檢測誤差;

可連續不間斷檢測,人工方法檢測通常為間隔2小時或4小時定時檢測一次,c.計算機技術可以做到各測溫點近似不間斷的聯系自動檢測,任何時候都可以顯示屏幕通過數據及圖形了解當時及以前的各測溫點混凝土溫度與兩測溫點之間的混凝土溫差,并可了解溫度、溫差變化的發展趨勢,以便及時采取有效措施把內外溫差嚴格控制在20℃以內;

d.可實施溫控報警。在監測軟件程序編制中,可設置溫差控制報警值(例如22℃),當時測溫點的混凝土溫差超過控制報警值時,計算機實施聲、光自動報警,有利于及時采取措施控制內外溫差。在混凝土中埋設測試元件可以了解測試點混凝土的溫度變化情況,通過應力變化曲線與混凝土抗拉強度增長曲線對比可以通過控制溫度的方法避免溫度裂縫的發生。