大體積混凝土施工溫度控制技術應用

姚志剛,席勝斌

（西南交通大學,成都 610031）

1 工程概況

某電廠汽輪機基礎底板為鋼筋混凝土基礎，長46.7m，寬16m，高3.5m，混凝土強度等級為C30，抗滲等級為S6，總量約2670m3，屬于大體積混凝土（一次性連續澆灌量）。

2 大體積混凝土配合比及熱工計算

混凝土配合比試配時，選用低水化熱的火山灰水泥，根據試驗結果最大量的摻加部分粉煤灰，添加抗裂緩凝劑和高效減水劑，選擇級配良好的粗細骨料；

2.1 溫度計算

根據混凝土配合比C30S6，混凝土每立方米各項原材料用量及溫度如下：

水泥： 290kg，25℃；砂子： 853kg，25℃，含水率為0%；

石子： 984kg，25℃，含水率為0%；水：170kg，22℃；

粉煤灰：87kg，25℃；抗裂防水劑：18kg，22℃； 外加劑：8.5kg，22℃；

（1）混凝土的拌合溫度

（2）混凝土的澆筑溫度

設氣溫為27℃，裝料卸料3min，用攪拌運輸車運輸8 min，平倉、振搗至混凝土澆筑完畢共15 min。

（3）混凝土的水化熱絕對溫升值和實際溫度值

（4）混凝土的表面溫度Tb(t)及內外溫度差△T(t)

（5）混凝土的收縮變形值

（6）混凝土的收縮當量溫差

（7）混凝土的彈性模量

（8）混凝土的最大綜合溫差△T(℃)

（9）混凝土的溫度應力σ

（10）各齡期混凝土的標準拉應力ftk

計算結果見下表：

齡期(天)最終絕熱溫升T（t）(℃)混凝土表面溫度Tb(t)混凝土內部和表面溫度差△T(t)收縮當量溫差Ty(t)(℃)混凝土彈性模量E（N/mm2）松弛系數（S）外約束拉應力σ(Mpa)混凝土的抗拉強度ftk抗裂安全度K 3 26.92 23.97 2.95 1.54 7099 0.56990 0.962 1.193 1.202 4 31.29 26.49 4.81 2.04 9070 0.55118 1.248 1.405 1.091 5 34.41 28.27 6.13 2.54 10871 0.53368 1.478 1.562 1.024 6 36.63 29.55 7.08 3.04 12518 0.51732 1.670 1.678 0.975 7 38.20 30.45 7.75 3.52 14022 0.50203 1.832 1.764 0.934 8 39.33 31.10 8.23 4.01 15397 0.48773 1.959 1.828 0.905 9 40.13 31.56 8.57 4.49 16654 0.47437 2.043 1.875 0.890 10 40.70 31.88 8.81 4.96 17803 0.46187 2.068 1.910 0.896 11 41.10 32.12 8.98 5.43 18853 0.45019 2.086 1.936 0.900 12 41.39 32.28 9.11 5.90 19812 0.43928 2.068 1.955 0.917 13 41.59 32.40 9.19 6.36 20689 0.42907 2.034 1.969 0.939 14 41.74 32.48 9.26 6.81 21490 0.41953 1.988 1.980 0.966 15 41.84 32.54 9.30 7.26 22223 0.41061 1.896 1.988 1.017

3 結論分析

從上表中數據可以看出，混凝土內外部溫度差9.30℃，遠小于設計要求的控制值25℃，考慮到計算時大氣溫度取值為20℃，但當地夜間溫度在10℃左右，因此夜間仍需混凝土表面保溫，同時采取措施內部降溫，減小混凝土的內外部溫度差；在抗裂安全度值數據可以看出，混凝土在第4天至第14天抗裂安全度值偏小，混凝土產生裂縫的原因是混凝土降溫過快，產生收縮，遇到外約束力后形成裂縫。因此，在到達混凝土溫峰值前，需要減小混凝土內部溫度，同時加強混凝土表面保溫，降低混凝土的溫峰值而又保證混凝土的內表溫度差在25℃以內。

4 基于結論分析的方案應用

由于夜間溫差大，夜晚時需對混凝土表面進行保溫，且要加大循環冷卻水流量，減小混凝土的內外部溫度差；在到達混凝土溫峰值前，加大冷卻水的流量并加強混凝土表面保溫，降低混凝土的溫峰值而又保證混凝土的內表溫度差在25℃以內；在混凝土達到溫峰值后，減小冷卻水的流量，同時加強混凝土表面保溫。