混凝土工程：泵送高強(qiáng)大體積混凝土施工的溫度監(jiān)測(cè)

1、泵送高強(qiáng)大體積混凝土施工的溫度監(jiān)測(cè)廈門海光大廈高35層，地下室底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S8，一次澆筑量2800m，不預(yù)留后澆帶。為防止升溫、降溫過程中可能產(chǎn)生的溫度裂縫，進(jìn)行了溫度監(jiān)測(cè)。第1章溫度監(jiān)測(cè)及其結(jié)果采用銅一康銅熱電偶測(cè)溫法。用UJ33A型低電勢(shì)直流電位差計(jì)并聯(lián) DM-6017型數(shù)顯式萬用表進(jìn)行測(cè)量。地下室底板長53.55m，寬43.10m，厚1.2m，內(nèi)筒部分長寬均為16.0m，厚1.8m。結(jié)合配筋 及上述情況，采用均勻布點(diǎn)的方式共布置25個(gè)測(cè)位汁79個(gè)測(cè)點(diǎn)。平面布置示意見圖 3-8-10測(cè)溫結(jié)果顯示混凝土最高溫升值不僅與水泥品種和用量有關(guān)，并隨著混凝土厚度的增加，傳 熱

2、阻力加大，最高溫升值也增高。通過15d的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，取得了大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。現(xiàn)將不同深度測(cè)位的各測(cè)溫點(diǎn)的溫度與齡期的關(guān)系，以1號(hào)（深1.2m ）為代表，如圖3-8-2所示。由于溫度監(jiān)測(cè)及時(shí)，提供了準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)，使施工現(xiàn)場(chǎng)能根據(jù)溫度變化采取相應(yīng)的技術(shù)措 施，故對(duì)控制溫升，減少混凝土內(nèi)外溫差，延緩水化熱的釋放速率，控制降溫速度等起了有效的 作用，取得了較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。第2章幾個(gè)問題的探討第1節(jié)泵送高強(qiáng)大體積混凝土配合比定海光大廈地下室底板混凝土強(qiáng)度高，抗?jié)B標(biāo)號(hào)高，且不允許留后澆帶，需一次澆筑完成。采一； 1用泵送，坍落度要求為 810cm，混凝土緩凝6h左右。在上述限定條件下，經(jīng)試驗(yàn)先確定使用順

3、昌水泥廠為水口大壩專門生產(chǎn)的煉石牌普硅525號(hào)水泥，其礦物成分見表3-8-1。根據(jù)Woods公式可求出該水泥的水化熱為407320J/kg ，明顯低于一般普硅525號(hào)水泥的水化熱(460240J/kg)。為保證足夠的抗?jié)B性，設(shè)計(jì)要求內(nèi)摻水泥用量10%的UEA混凝土微膨脹劑。在限制條件下，UEA產(chǎn)生的膨脹能轉(zhuǎn)化為化學(xué)預(yù)壓應(yīng)力，可補(bǔ)償混凝土的收縮，防止并減少裂紋，提高抗?jié)B性。但摻入U(xiǎn)EA后，混凝土凝結(jié)時(shí)間略有縮短，坍落度損失也較大，于是有針對(duì)性地選用P0ZZ0LITHC6220 C混凝土緩凝引氣減水劑，摻加量為每千克水泥2.53.0mL，可緩凝6h左右且節(jié)約水泥8%10%。摻加的粉煤灰是華能福州電

4、廠的產(chǎn)品，該粉煤灰鋁硅玻璃體含量大于70%，有較高的活性，在Ca (0H ) 2和CaS04 2H20的激發(fā)下，活性充分發(fā)揮，可大大提高混凝土的后期強(qiáng)度，增加混凝土的密實(shí)度。基于以上所述，使用等量取代法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算和試驗(yàn)，最后確定了 7組混凝土配合比(表3-8-2 )。由表3-8-2可知，水泥最大用量為 363kg/m3 ，故混凝土內(nèi)最大絕熱溫升值應(yīng)為：T max = (W Q) / (丫 C) = (363 X407320 ) / (993.7 X2400 ) =62 C假設(shè)縱向一維散熱，散熱系數(shù)為0.6，則由水化熱引起的溫升值應(yīng)為37.2 C。最后地下室底板實(shí)施方案為7號(hào)方案，

5、初凝時(shí)間為9h25min。澆筑中按規(guī)定留取混凝土試樣進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，并按規(guī)范要求進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定，驗(yàn)評(píng)結(jié)果顯一； 2 示超標(biāo)較大，說明還有進(jìn)一步降低水泥用量的余地。根據(jù)試驗(yàn)，粉煤灰摻加量為基準(zhǔn)混凝土水泥用量的20%，UEA內(nèi)摻10%較好。表3-8-3為調(diào)整后的配合比。試驗(yàn)結(jié)果表明，水泥用量雖明顯減少， 但混凝土強(qiáng)度仍能保證，最高絕熱溫升值降低了 6C左右。木鈣減水劑有許多優(yōu)越性，但在使用中要預(yù)先將粉狀減水劑溶化，計(jì)量和操作都比較麻煩且坍落度損失較大，因此改用POC6220 C混凝土緩凝引氣減水劑。對(duì)于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?，留一部分在車到達(dá)目的地前或泵送前進(jìn)行原液后摻，既避免了坍落度損失，又改善了混

6、凝土的和易 性，是更為理想的外加劑。海光大廈地下室底板混凝土配合比設(shè)計(jì)表3-8-2試驗(yàn)結(jié)果還表明混凝土的實(shí)測(cè)表觀密度大于按絕對(duì)體積法計(jì)算所的計(jì)算值，分析原因主要是 受混凝土組織結(jié)構(gòu)差異的影響、細(xì)骨料自身表觀密度及空隙路的影響等。因此，施工時(shí)還需根據(jù) 混凝土的實(shí)測(cè)表觀密度對(duì)上述配合比進(jìn)行調(diào)整。第2節(jié)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)施工實(shí)踐證明，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)平面特征和規(guī)范要求，盡可能減少監(jiān)測(cè)位，而沿厚度縱應(yīng)增加測(cè) 點(diǎn)數(shù)，同時(shí)根據(jù)鋼筋布筋密度適當(dāng)調(diào)整測(cè)位位置，見圖3-8-3。優(yōu)化后的布點(diǎn)方案保證了內(nèi)筒和電梯井的監(jiān)測(cè)，且有相對(duì)的半軸對(duì)稱性，同時(shí)又充分考慮了海光大廈基礎(chǔ)不對(duì)稱的平面特點(diǎn)。對(duì)1.2m厚的底板部分

7、及沿側(cè)模板部分別適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將鋼筋密度高的各軸線交匯處的測(cè)點(diǎn)略作位置調(diào)整，強(qiáng)化了其規(guī)律性、代表性和整體性。沿厚度方向，每一測(cè)位的上測(cè)點(diǎn)（混凝土澆筑塊體的外表溫度）和下測(cè)點(diǎn)（混凝土澆筑塊體 底面的溫度）位置應(yīng)嚴(yán)格遵守YBJ224 91規(guī)程的規(guī)定，其他測(cè)點(diǎn)則根據(jù)混凝土厚度靈活對(duì)稱劃分O第3節(jié)最高溫升與降溫梯度根據(jù)實(shí)測(cè)，每一測(cè)點(diǎn)的最高溫升約出現(xiàn)在混凝土澆筑到該點(diǎn)后的第3天。每測(cè)點(diǎn)最高溫升實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)高于計(jì)算值（參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算）。事實(shí)上，對(duì)1個(gè)測(cè)位而言，因?yàn)榛炷撩鬟^程的時(shí)間差，1個(gè)測(cè)位的3個(gè)測(cè)點(diǎn)或5個(gè)測(cè)點(diǎn)在某一時(shí)間時(shí)各自分別處于升溫或降溫階段，則1個(gè)測(cè)位或1個(gè)局部區(qū)域反映出的溫升變化實(shí)際是多測(cè)點(diǎn)的

8、綜合疊加效果。如按3測(cè)點(diǎn)或5測(cè)點(diǎn)在最高溫升實(shí)測(cè)值時(shí)的各點(diǎn)溫升平均值比較，則比較接近計(jì)算值。降溫梯度的控制按 YBJ224 91規(guī)程規(guī)定，混凝土澆筑塊體的降溫速度宜不大于1.5 C /d。從實(shí)際上對(duì)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，甚至1個(gè)測(cè)位，1個(gè)局部范圍或局部時(shí)間內(nèi)，混凝土的降溫速度常會(huì)超出1.5 C/d的規(guī)定，但就整個(gè)澆筑塊體的降溫速度而言，務(wù)必控制在1.5 C /d的平均值內(nèi)，才能確?；炷恋馁|(zhì)量。因?yàn)榛炷量傮w降溫緩慢，可充分發(fā)揮混凝土徐變特性，減低溫度應(yīng)力。實(shí)際上，施工中采用往復(fù)推移式連續(xù)澆筑，這樣，測(cè)點(diǎn)間、測(cè)位間均存在有時(shí)間差、溫度差，也只能用整個(gè)澆筑塊體的降溫速度來衡量。降溫梯度受許多因素（例如外界氣溫、養(yǎng)護(hù)溫度、測(cè)點(diǎn)位置等）的影響，但最重要的是受養(yǎng)護(hù)溫度的制約。實(shí)際降溫速度遠(yuǎn)低于升溫速度。由圖3-8-2實(shí)測(cè)