大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控要求措施

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開，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)生的應力裂縫，確保工程質(zhì)量

2、。5.11.1 施工工藝流程施工工藝流程見下圖碎溫升和循環(huán)水設(shè)施計算及碎澆筑工藝選擇i=>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|0冷卻循環(huán)水系統(tǒng)試運行及鋼筋等預檢卜>隱驗及配合比優(yōu)化卜>碎澆筑、循環(huán)水啟動>=>溫控過程控制>=>碎澆完溫控和養(yǎng)護>=>碎檢測驗收5.11.2 碎溫升和冷卻循環(huán)水管、測溫點埋設(shè)計算(1)硅溫升計算根據(jù)經(jīng)驗公式：Tmax=To+Q/10式中Tmax-為碎內(nèi)部的最高升溫值;To-為碎澆筑溫度。按夏天15天平均氣溫取30C；Q-為C30每立方米碎中PO4

3、2.5T渣水泥用量取368kg/m3,則施工中碎中心最高溫升值為：Tmax=30+368/10=66.8C士.鋼管通長布置循環(huán)水管道立面示意圖（2）冷卻循環(huán)水管埋設(shè)計算1）根據(jù)高層建筑施工手冊及熱交換原理，每一立方碎在規(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，等于硅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碎溫升梯度等情況，以。48冷卻循環(huán)水管所承擔的硅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)

4、循環(huán)水管呈之字形布置。循環(huán)水管道立面安裝圖冷卻循環(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：碎深度分別為1.4、2.6、3.2米；A點為1.0米，B點為2.0米，C點為3.1米碎表面與基礎(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300mm離循環(huán)水管大于300mm改裝時傳感器與鋼筋接觸處需用絕緣材料隔離如圖5.2.1-4所示，

5、以便準確地監(jiān)測混凝土的內(nèi)部溫度變化。5.11.3 大體積混凝土溫度控制（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XQ。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措施，控制混凝土梯度溫差不超過規(guī)范規(guī)定的

6、標準：1）控制系統(tǒng)必須使設(shè)定溫度的分辨率0.1C、溫度誤差率&±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010c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)碎實際溫度差值相應減少測溫記錄次數(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

7、礎(chǔ)面的養(yǎng)護材料，使碎基礎(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：按照碎監(jiān)測溫度的差值進行確定，基礎(chǔ)表面的養(yǎng)護采用麻袋、草袋、塑料布等材料覆蓋。一般情況下碎澆筑從覆蓋完第一道循環(huán)水管8小時后（即碎開始溫開時）開始啟動相對應的循環(huán)水系統(tǒng)，碎澆筑完成后，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。通常大體積碎214d實測溫度變化值如下圖所示。5.11.3.1 碎溫差計算控制大體積碎溫差值必須根據(jù)工程特點、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

8、的大體積碎的現(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，以單位水泥用量及碎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涞挠绊憽?.11.3.2 冷卻循環(huán)水管和測溫點設(shè)置計算控制冷卻循環(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)水管接觸面碎的熱阻系、比熱、導熱系數(shù)及其修正值；(2)碎的體積，碎與循環(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、碎維持到最高溫度的延續(xù)時間及碎在指定期齡內(nèi)水泥的水化熱取值標準、碎的初凝和終凝的時間；(4)熱交換所需冷卻循環(huán)水流量和阻抗等。5.11.3.3 冷卻

9、循環(huán)水管和傳感器安裝控制如果冷卻循環(huán)水管在大體積碎內(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、新澆碎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，便于與碎粘結(jié)。電阻傳感器的安裝必須嚴格按照要求進行，絕緣效果、與鋼筋或埋件的問距要控制得當，避免所測定的溫度忽大忽小而失真。傳感器預置導線安裝完成后，必須進行測試調(diào)整。5.11.3.4 碎施工控制1)配合比質(zhì)量控制(1) 采用低水化熱的礦渣水泥，標號

10、不低于PO32.5級。(2)最大水泥用量A550kg/m3。(3)外加劑不含氯離子，且達到和超過硅澆筑工藝所要求的初凝時間參數(shù)。(4)碎坍落度測定每工作班不少于二次。(5)碎配合比同時符合泵送工藝的相關(guān)規(guī)定。2)碎計量質(zhì)量控制混凝土拌制應根據(jù)配合比，對水泥、砂、石、水、外加劑嚴格計量，檢查內(nèi)容為：(1)拌制混凝土時，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±2%,粗細骨料允許偏差±3%。(3)根據(jù)氣候干濕的變化和氣溫高低的變化，應適時測定砂、石的含水率和調(diào)整配合比。3)碎拌制質(zhì)量控制(1) 拌制程序：

11、拌料程序：砂一水泥一石子一外加劑一水。(2) 混凝土攪拌的最短時間：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，容器應嚴密，內(nèi)壁平整光潔，粘附的殘渣應經(jīng)常清理。1 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)澆筑接荏質(zhì)量不能保證。混凝土運至澆筑地點，應符合原規(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25C氣溫高于25CC30及C

12、30以下12090C30以上9060注：大體積碎的澆筑為避免產(chǎn)生施工冷縫，初凝時間需相應延長，一般在3h左右，這就需根據(jù)工程特點、現(xiàn)場條件、碎所摻外加劑性能通過試驗配比確定。（2）泵送混凝土的供應必須保證混凝土泵能連續(xù)工作，混凝土泵受料斗內(nèi)應充滿混凝土，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45min。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、預埋螺栓、預埋鐵件的質(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，應清除淤泥和雜物，用水濕潤，基礎(chǔ)基底應有排水措施，模板中的縫隙和孔洞應堵嚴。3 ）混凝土自由傾落

13、高度不應超過2m4 ）根據(jù)工程需要和氣候特點，應準備好抽水設(shè)備、防雨、防暑、防寒等物品。（2）澆筑過程中質(zhì)量要點1）混凝土澆筑應連續(xù)進行，應根據(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）硅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“一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一

14、次到頂?shù)臐仓椒ā保M量縮小碎的暴露面，加大碎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碎初凝前覆蓋，每層澆厚挖制在0.4m之間。大體積碎澆筑斜面分層如圖5.2,51所小。模板新澆筑的碎6)舲泵送時自紙用鼎哼坊詼悌避狹隔印m諦等平庸由3道振搗棒,確保新老碎結(jié)合密實。隨著碎澆筑向前推進，振搗棒也相應跟上，保證整個碎澆筑層的質(zhì)量。如圖5,2.5-2所示。振搗棒泵管6)混凝土養(yǎng)護控制為了保證混凝圖5,2.5-2振搗點分布示意圖土澆搗，控制混凝土入模溫度是控制混凝土溫降的重要手

15、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10cmi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。一層用,K-r(1)覆蓋時間塑料簿膜覆蓋應及時，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）覆蓋及掀草包方式覆蓋時塑料簿膜幅與幅之間接縫處應有5cm重迭,每只草包之間應有10cm重迭。插筋垂直方向應蓋草包一層。草包量一般不宜成片掀去，應在測溫設(shè)備監(jiān)測下以火花方式掀去1/2或1/37）大體積碎其它溫控措施大體積混凝土在整個施工過程中，重點是從減少碎溫開著手，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。如夏季施工在整個碎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5.2.6-1示例照片）等措施，并經(jīng)常（1）控制碎的出機溫度和澆筑溫度：1）碎的原材料溫度控制：碎原材料中石子的比熱較小，但它在每立方碎中所占的重量較大，砂次之，水泥的溫度影響很小，水的比