大体积砼施工的温度控制

王文军

[提要]本文通过工程实例,从砼配合比设计、材料选用、施工方法、养护措施等环节,简述了大体积砼施工温度控制的方法。

[关键词] 大体积砼;
水化热;
砼配合比;
内外温差;
裂缝控制;
测温控制;
测温养护。

中图分类号:S624文献标识码:
A

大体积砼的概念是指最小断面尺寸大于1m的砼结构,且尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差制。大体积砼与普通砼相比,具有结构厚、体形大、强度高、配筋多,水泥用量大,水化热高,升温快降温也快;
下面通过两个工程实例,谈谈我们在大体积砼施工中温度控制的一些措施及体会,以供同行参考。

1、工程概况及特征列表如下:

工程名称

特征某厂飞机发动机

试车台车间

(Ⅱ)陕西省劳动厅

综合楼

(Ⅲ)

建筑类别单层厂房商住综合楼

层数1层18层

总高度(米)1259

结构形式砼剪力墙框剪

大体积砼所在部位屋面板基础承台

大体积砼尺度1.5×12.57×122×15×26

大体积砼标号C25C40 P8

(当时气温)26ºC-8~-2ºC

2、温度控制的关键环节与技术措施

大体积砼施工的技术难点是合理解决温度应力与控制裂缝。而温度应力大小则与砼中水泥水化所释放的水化热密切相关。

2.1、大体积砼温度控制在施工过程中的三个主要阶段:

①砼入模前。分析工程设计要求,研究施工环境条件,初拟施工方案,确定砼配合比,计算砼拌和温度、出机温度、入模温度及砼的绝热升温,根据初算调整主要影响因素。

②浇筑阶段。确定分层浇筑厚度、计算浇筑速度,选择浇筑机具、方法,计算,实测砼中心及上、下层温度。并加强与气象预报的联系工作,做好各种应急准备,以确保砼施工质量。

③浇筑后的养护阶段。加强测温和温度监测管理,实行信息化控制、调整砼内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使砼温度梯度和湿度不至过大,有效控制有害裂缝的出现。

2.2、大体积砼施工温度控制工程实例。

A、材料选择。基本原则是有利于降低水化热。具体做法如下:

a、选用低水化热或中水化热水泥配制砼。在工程Ⅰ、Ⅱ、中,均选用普通水泥,标号分别为P052.5、P032.5。

b、充分利用砼后期强度,减少每立方米砼中的水泥用量。

c、使用粗骨料。尽量选用粒径较大、级配良好的粗骨料。

d、掺加粉煤灰等掺合料、减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等改善和易性,降低水灰比,以降低水化热。

B、相关温度计算。包括砼拌和温度、砼出机温度、砼浇筑温度(入模),砼绝热升温、砼内外温差。

C、严格监测,及时调整降温、养护方法。

下面是工程Ⅰ、Ⅱ、施工的温度控制纪实。

工程Ⅰ:5702厂飞机发动机试车台车间屋顶板。

顶板大体积除支撑的技术要求较高外,温控是其重点内容。采取的措施为:通过掺外加剂、粉煤灰控制配合比,降低水泥用量,减小水灰比,同时在施工过程中对其温度进行控制,主要用改善养护方法进行调节。

①砼是在6月份的高温季节施工,平均温度为26ºC,水灰比为0.26,配合比见下表(C25):

料水泥砂石子水粉煤灰外加剂

P032.5R中砂10-30砾石自来水II级缓凝型减水剂

用量kg/m33196861120198850.638

经计算和实测,砼的拌合温度为23.5ºC,浇注温度24.8ºC,绝热温升为35.3ºC,砼内部最高温度为42.1ºC,砼表面温度为36ºC。

②砼中心最高温度与上表面温差为6.1ºC~25ºC,砼表面温度与大气温度之间为8ºC~25ºC,温差之所以小,是由于表面及大气温度较高。

③砼浇注前用全面分层,将1.5米厚顶板分三层浇注,每层500厚,为了消除分层浇注的接缝,振捣棒插入下层砼中5-7cm,砼为泵送。

④测温:

测温采用预埋导线,电子测温仪测温,型号JDC-2,分度号CU50,测温范围-30 -130,分辨值0.1ºC。整个顶板上设置6个测温点。如图5:

图 5

⑤养护:

本次大体积砼的浇水养护的频率视天气情况而定,在温升阶段及上午10:00-15:00,每3小时浇水一次,晚间大气温度下降,浇水次数相应减少。

经过14天的养护,砼表面未出现干缩裂缝,一周后基本趋于平稳。

工程II:陕西省劳动厅综合楼承台基础

①砼的生产:

砼采用商品砼,用P052.5普通硅酸盐水泥,掺入粉煤灰及缓凝剂。施工期正值寒冬-8ºC~-2ºC砼中加入抗冻剂。砼搅拌采用蓄热法,水温控制在70 ºC -75ºC之间,砼出罐温度不低于12ºC,搅拌时间不少于2分,搅拌好的砼用搅拌运输车运到施工现场,进行现场浇注,塌落度为18cm左右。

②砼浇注:

砼浇注采用分层循环方式进行,有利于砼的散热,每层厚度400,有利于砼振捣密实。由于砼塌落度较大,砼浇注一次完成,不留施工缝。

③砼测温:

测温用预埋钢管进行,测温布点图见图6a、b

图6 a

图6 b

测温每2小时一次,待温升结束,降温基本平稳后4小时测一次。砼中心最高温度为58.6ºC,温升最高出现在第三天。

④砼的养护:

因气温较低,表面石子压实抹平后立即用双层塑料薄膜及双层草袋进行覆盖保温,确保中心与表面温差控制在25ºC以下。

上述三项工程的大体积砼,从施工至目前,均未出现有害裂纹。

3、体会:

①大体积砼的温度控制是一个复杂的过程,与施工配合比、材料选用、施工方法、养护措施、测温方法均有密切关系。

②适度掺加粉煤灰是降低大体积砼中水泥用量和水化热的有效途径。

③大体积砼的施工温度至关重要,季节不同,外加剂的掺量、品种不同,直接影响水化热多少。

④大体积砼施工的温度控制,既是理论问题,又有实测、监控的操作问题,是关联性较强的问题。