大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控措施

1、大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控措施由于大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、施工技術(shù)要求高等特點，在大體 積混凝土施工過程中，因水泥水化熱作用產(chǎn)生很大的熱量，混凝土表面熱量散失 較快，內(nèi)部熱量不易散發(fā)，從而內(nèi)部與表面產(chǎn)生較大的溫差。 當溫差超過一定臨 界值時，致使混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫，從而影響工程的耐久性。本工程底板 3.2米、2.6米厚采用“大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控施工工法”，防止了大體積 混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫的質(zhì)量通病。采用冷卻循環(huán)水溫控法降低大體積混凝土溫升，通過測溫點內(nèi)熱偶傳感器 所測混凝土內(nèi)溫度的變化規(guī)律，自動調(diào)節(jié)循環(huán)水管水流速度，平衡大體積混凝土 內(nèi)外溫度，防止混凝土溫差所產(chǎn)生的應(yīng)力裂

2、縫，確保工程質(zhì)量。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)試運行及鋼筋等預(yù)檢=>隱驗及配合比優(yōu)化 => 砼澆筑、循環(huán)水啟動溫控過程控制砼澆完溫控和養(yǎng)護=> 砼檢測驗收施工工藝流程見下圖砼溫升和循環(huán)水設(shè)施計算及砼澆筑工藝選擇定位放線水管、鋼筋等加工循環(huán)水管、測溫設(shè)施、鋼筋、模板等安裝=> 智能溫度檢測儀、水泵等設(shè)施安裝=>(1)砼溫升計算根據(jù)經(jīng)驗公式：Tmax= To +Q/10式中Tmax-為砼內(nèi)部的最高升溫值To-為砼澆筑溫度。按夏天15天平均氣溫取30 C；Q-為C30每立方米砼中PO42.5礦渣水泥用量取368 kg/m3,則施工中砼中心最高溫升值為：Tmax=30+368/10=6

3、68C利電三鋼管通長布置立磨基礎(chǔ)砼循環(huán)水管道意面排列圖（2）冷卻循環(huán)水管埋設(shè)計算制圖:胡長安1）根據(jù)高層建筑施工手冊及熱交換原理，每一立方砼在規(guī)定時間內(nèi)， 內(nèi)部中心溫度降低到表面溫度時放出的熱量， 等于砼在硬化期間散失到大氣中的 熱量。2）依據(jù)該基礎(chǔ)設(shè)計尺寸、配筋、埋件、留洞、夏天晝夜氣溫變化及砼溫升 梯度等情況，以C 48冷卻循環(huán)水管所承擔的砼理論降溫體積為基準，通過精確 計算（計算過程略）確定，冷卻循環(huán)水管道按照左、中、右三個循環(huán)系統(tǒng)進行安裝。冷卻循環(huán)水管安裝上下中心距為 660mm,左右中心距為1710mm （如下圖 所示），三個系統(tǒng)循環(huán)水管呈之字形布置。循環(huán)水管道立面安裝圖循環(huán)水進岀口

4、連接圖48鋼管 厚度4.25 “冷卻循環(huán)水管道安裝節(jié)點詳圖（3）溫控點布置及安裝：1）經(jīng)過計算，對于該基礎(chǔ)工程的不同深度的三個冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，均勻設(shè)置測溫點（布置如下圖）。I說明：砼深度分別為1.4、2.6、3.2米；A點為1.0米，B點為2.0米，C點為3.1米砼表面與基礎(chǔ)外放置的熱偶傳感器進行比較溫度差，用以控制流水量; 每一測點溫度傳感器均連接導(dǎo)線與溫度測控儀相連。2）采用WZG-010電阻溫度傳感器作為最基本測溫單位， 在混凝土上、中、 下部位進行埋設(shè)，上下傳感器中心距混凝土上表和下底 300m m，離循環(huán)水管大 于300mm,安裝時傳感器與鋼筋接觸處需用絕緣材料隔離如圖，以便準確地監(jiān)

5、測 混凝土的內(nèi)部溫度變化。（1）為了準確控制大體積混凝土溫差， 掌握不同深度處溫度變化以及施工階段早、中期溫差的發(fā)展規(guī)律，在基礎(chǔ)一側(cè)設(shè)置一臺XQC 300自動控制儀（上海產(chǎn)），用以測定銅熱電阻溫度傳感器的電阻變化，并與 50型多級水泵的自動電 子磁力信號控制系統(tǒng)連接成三個控制回路。（2）該智能信號控制系統(tǒng)以基礎(chǔ)混凝土內(nèi)、中、外層溫度與混凝土表面溫度的溫差變化作為控制點。按照現(xiàn)行施工規(guī)范要求，大體積混凝土梯度溫差不宜 大于25C；超過25C± 2C時，智能系統(tǒng)自動啟動多級水泵加檔增加水流量，以便及時地采取有效而相應(yīng)措施，控制混凝土梯度溫差不超過規(guī)范規(guī)定的標準：1）控制系統(tǒng)必須使設(shè)定溫度

6、的分辨率0.1C、溫度誤差率w± 5C。2）如果冷卻循環(huán)水池中水的溫度比大體積混凝土中心溫度所低值w10 C時,通過補水管道進行水池水溫調(diào)節(jié)，直至到達冷卻循環(huán)水能夠有效地降低混凝土溫 度為止。冷卻循環(huán)水池中需設(shè)置溢流管或預(yù)置小型潛水泵及時排出高溫水。3）溫控和測溫記錄必須保證連續(xù)進行，將 XQC 300自動控制儀的自動記 錄按照下述規(guī)定進行人工監(jiān)控： 前七天按照每間隔2小時記錄一次； 七天后根據(jù)砼實際溫度差值相應(yīng)減少測溫記錄次數(shù)， 每4小時記錄1次； 連續(xù)進行測溫記錄時間不少于 14天，測溫記錄有關(guān)人負責，發(fā)現(xiàn)局部或 整體溫度升高，及時進行人工調(diào)整循環(huán)水流速或調(diào)整基礎(chǔ)面的養(yǎng)護材料，

7、使砼基 礎(chǔ)中心溫度與外界溫度的差值不大于。4）大體積混凝土溫控和養(yǎng)護時間：按照砼監(jiān)測溫度的差值進行確定，基礎(chǔ)65S0555045403530表面的養(yǎng)護采用麻袋、草袋、塑料布等材料覆蓋。一般情況下砼澆筑從覆蓋完第 一道循環(huán)水管8小時后（即砼開始溫升時）開始啟動相對應(yīng)的循環(huán)水系統(tǒng)， 砼澆 筑完成后，當混凝土內(nèi)外溫差連續(xù) 3天低于規(guī)范標準值25C時，可停止循環(huán)水 降溫，正常情況下一般為10d左右。冷卻循環(huán)水停止后，用大體積混凝土同配合 比的水泥砂漿將循環(huán)水管灌實。通常大體積砼 214d實測溫度變化值如下圖所 示。1111、0 2*c-.42. 6 °C54.ro14大體積砼溫差值必須根據(jù)工

8、程特點、 人材機和環(huán)境條件等因素來計算確 定。通常情況下，可根據(jù)已施工的大體積砼的現(xiàn)場實測升溫、 降溫數(shù)據(jù)資料修正 后得出。在計算最高溫升值時，以單位水泥用量及砼澆筑溫度為主要因素，精確進 行計算來確認，同時要考慮施工期間環(huán)境氣候?qū)ζ涞挠绊?。冷卻循環(huán)水管規(guī)格大小、 設(shè)置間距和分層系統(tǒng)、 測溫點布置以及采用水 泵大小等的確定，要考慮以下因素：(1) 循環(huán)水管接觸面砼的熱阻系、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)及其修正值；(2) 砼的體積，砼與循環(huán)水接觸的表面面積；(3) 所用水泥品質(zhì)、水泥水化熱釋放的速度、砼維持到最高溫度的延 續(xù)時間及砼在指定期齡內(nèi)水泥的水化熱取值標準、砼的初凝和終凝的時間； (4)熱交換所需冷卻

9、循環(huán)水流量和阻抗等。如果冷卻循環(huán)水管在大體積砼內(nèi)部充當鋼筋網(wǎng)片的支撐系統(tǒng)，必須對所用 管的剛度和強度有較高的要求標準， 一般情況下， 只考慮水的壓力、 新澆砼的壓 力及振搗棒對其的震動力。 尤其是彎管和焊縫等處， 必須嚴格按照標準進行驗收。管道安裝完成后必須進行試壓和試運行，以便于及時整改所出現(xiàn)的問題。 所用管道必須是沒有經(jīng)過防腐處理，并且要將鐵銹等清除干凈，便于與砼 粘結(jié)。電阻傳感器的安裝必須嚴格按照要求進行，絕緣效果、與鋼筋或埋件的間 距要控制得當，避免所測定的溫度忽大忽小而失真。傳感器預(yù)置導(dǎo)線安裝完成后，必須進行測試調(diào)整。1) 配合比質(zhì)量控制(1)采用低水化熱的礦渣水泥，標號不低于 PO

10、32.5 級。(2)最大水泥用量550 kg /m3。( 3)外加劑不含氯離子，且達到和超過砼澆筑工藝所要求的初凝時間 參數(shù)。( 4)砼坍落度測定每工作班不少于二次。( 5)砼配合比同時符合泵送工藝的相關(guān)規(guī)定。2) 砼計量質(zhì)量控制 混凝土拌制應(yīng)根據(jù)配合比，對水泥、砂、石、水、外加劑嚴格計量，檢 查內(nèi)容為：(1)拌制混凝土?xí)r，必須進行開盤鑒定，確定電子自動控料系統(tǒng)的精確度， 并定期校核其準確性。(2)水泥、水、外摻混合料、外加劑重量允許偏差土 2%,粗細骨料允許偏差土 3%0(3) 根據(jù)氣候干濕的變化和氣溫高低的變化，應(yīng)適時測定砂、石的含水率和調(diào)整配合比。3) 砼拌制質(zhì)量控制(1)拌制程序：拌料

11、程序：砂f水泥f石子f外加劑f水?；炷翑嚢璧淖疃虝r間：混凝土攪拌時間過短，不能獲得高質(zhì)量的拌 和物，為此必須控制攪拌時間，攪拌最短時間不能少于90S。4) 混凝土運輸質(zhì)量控制運送混凝土宜采用攪拌運輸車，容器應(yīng)嚴密，內(nèi)壁平整光潔，粘附的殘渣 應(yīng)經(jīng)常清理。(1)延續(xù)時間：混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的延續(xù)時間不得超過 下表規(guī)定。因為運輸時間長，澆筑后很快凝結(jié)，使連續(xù)澆筑接茬質(zhì)量不能保證。 混凝土運至澆筑地點，應(yīng)符合原規(guī)定的坍落度，如有離析現(xiàn)象，必須進行第二次 攪拌，才能澆筑，一般普通混凝土延續(xù)時間按照下表控制?；炷裂永m(xù)時間(mm)混凝土強度等級延續(xù)時 間氣溫低于25 C氣溫高于25 CC30

12、及C30以下12090C30以上9060注：大體積砼的澆筑為避免產(chǎn)生施工冷縫，初凝時間需相應(yīng)延長，一般在3h左右，這就需根據(jù)工程特點、現(xiàn)場條件、砼所摻外加劑性能通過試驗配比確(2)泵送混凝土的供應(yīng)必須保證混凝土泵能連續(xù)工作，混凝土泵受料斗內(nèi)應(yīng) 充滿混凝土，以防止吸入空氣形成阻塞，混凝土泵允許中斷時間一般不得超過 45m in。5) 混凝土澆筑質(zhì)量控制(1)澆筑前的準備1)對模板、支架、循環(huán)水溫控系統(tǒng)、鋼筋、預(yù)埋螺栓、預(yù)埋鐵件的質(zhì)量、 數(shù)量、位置逐一檢查，并作好相關(guān)驗收記錄。2) 與混凝土直接接觸的模板、墊層，應(yīng)清除淤泥和雜物，用水濕潤, 基礎(chǔ)基底應(yīng)有排水措施，模板中的縫隙和孔洞應(yīng)堵嚴。3) 混

13、凝土自由傾落高度不應(yīng)超過 2m。4）根據(jù)工程需要和氣候特點，應(yīng)準備好抽水設(shè)備、防雨、防暑、防寒 等物品。（2）澆筑過程中質(zhì)量要點1）混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點、配筋情況、振搗方法而 定，不得超過振搗器的有效作用半徑。2）施工縫設(shè)置和繼續(xù)澆筑：大體積混凝土除了設(shè)計有要求外，一般不允許 留設(shè)施工縫，如出現(xiàn)施工縫，應(yīng)清除掉混凝土表面水泥薄膜和松動石子或軟弱混 凝土層，并加以濕潤和沖洗干凈，不得積水，施工縫處宜先鋪水泥漿或與混凝土 成份相同的水泥砂漿，方可繼續(xù)澆筑混凝土。3）砼澆筑過程中要注意保護冷卻循環(huán)水管道、熱傳感器及其導(dǎo)線等設(shè)施， 振搗棒不要直接碰砸或撬震這些設(shè)施。4） 采用“一個

14、坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂?shù)臐仓椒ā保M量 縮小砼的暴露面，加大砼的澆筑強度以縮短澆筑時間。5）澆筑和振搗控制：針對施工條件及現(xiàn)場環(huán)境的限制，在施工時嚴格過程 控制，特別注意工序的銜接、振搗方法和澆筑過程中的遮陽措施。 為保證新澆筑 在底層砼初凝前覆蓋，每層澆厚挖制在 0.4m之間。大體積砼澆筑斜面分層如圖新澆筑的砼圖5.2.5-1大體積砼斜面分層澆筑示意圖模板6）砼泵送時自然形成一個坡度，在澆筑面的上、中、下布置 3道振搗棒, 確保新老砼結(jié)合密實。隨著砼澆筑向前推進，振搗棒也相應(yīng)跟上，保證整個砼澆 筑層的質(zhì)量。如圖振搗棒泵管圖5.2.5-2振搗點分布示意圖6）混凝土養(yǎng)護控制為了保證

15、混凝土澆搗，控制混凝土入模溫度是控制混凝土溫降的重要手段。外蓄是指對混凝土采用保溫、保濕養(yǎng)護方法，即在混凝土表面用木蟹壓緊平整后， 覆蓋二層草袋及一層塑料薄膜，覆蓋工作必須嚴格認真貼實，薄膜幅邊之間搭接 寬度不少于10cm,草包之間邊口拼緊，養(yǎng)護期間澆水視具體情況而定。以防混 凝土產(chǎn)生干縮裂縫，并使水泥水化順利進行。詳見下圖。f if 技-yr/X/jn/ - / 、 J*/ J /左/ /f/ ，- / / < Z / . / 1（1）覆蓋時間塑料簿膜覆蓋應(yīng)及時，在混凝土澆搗過程中逐步覆蓋先澆搗完部分， 平整后 即先鋪設(shè)。鋪完塑料簿后鋪設(shè)草包：需覆蓋一層，另一層備用。（2）覆蓋及掀草包

16、方式覆蓋時塑料簿膜幅與幅之間接縫處應(yīng)有 5cm重迭，每只草包之間應(yīng)有10cm 重迭。插筋垂直方向應(yīng)蓋草包一層。草包量一般不宜成片掀去，應(yīng)在測溫設(shè)備監(jiān) 測下以夾花方式掀去1/2或1/3。7）大體積砼其它溫控措施大體積混凝土在整個施工過程中，重點是從減少砼溫升著手，除有效地冷卻循 環(huán)水降溫外，必要的常規(guī)措施必不可少。如夏季施工在整個砼輸送管道上覆蓋草 袋、在整個基礎(chǔ)施工區(qū)搭設(shè)遮陽棚（如圖，并經(jīng)常噴灑冷水降低砼輸送管的溫度， 輔助效果也很好。同時還應(yīng)注重以下幾個方面：圖工程遮陽篷示例(1)控制砼的出機溫度和澆筑溫度：1) 砼的原材料溫度控制：砼原材料中石子的比熱較小，但它在每立方砼中所占的重量較大，砂次之，水泥的溫度影響很小，水的比熱最