熱帶國家大體積混凝土施工技術總結

林建偉

(山東電力建設第三工程公司,山東青島 266100)

熱帶國家大體積混凝土施工技術總結

林建偉

(山東電力建設第三工程公司,山東青島 266100)

大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構,其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。

熱帶 大體積 混凝土 施工總結

1 概述

大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構，其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。由于大體積混凝土的截面尺寸較大，在混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮，以及外界約束條件的共同作用，而產生的溫度應力和收縮應力，是導致大體積混凝土結構出現裂縫的主要因素。

大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有結構厚，體形大、鋼筋密、混凝土數量多。工程條件復雜和施工技術要求高的特點。本文以某熱帶國家汽輪機基礎底板施工為例，對于施工過程中避免產生裂縫所采取措施進行總結。該汽輪機基礎底板相關數據：基礎底板尺寸48.15×16.60×3.50m，混凝土量為2798m3。

2 大體積混凝土裂縫產生的原因分析

當混凝土結構物產生變形時，在結構的內部、結構與結構之間，都會受到相互影響、相互制約，這種現象稱為約束。建筑工程中的大體積混凝土結構所承受的變形，主要是溫差和收縮產生，其約束也主要是以外部約束為主。

3 采取的措施

為避免基礎有害裂縫的產生，在現場的施工過程中需充分考慮各個方面的影響因素，從多方面的采取措施，有效的控制內外溫差及裂縫，確保基礎施工質量。

3.1 降低水泥水化熱

(1)混凝土的熱量主要來自水泥水化熱，因而優先選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土。(2)使用粗骨料，施工中根據現場條件盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料；采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術，改善混凝土的和易性，降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。(3)在施工中嚴格控制混凝土的塌落度，需要實驗室在現場安排專人進行塌落度的測量工作，將混凝土的平均塌落度始終控制在120mm，對于塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。

3.2 降低混凝土入模溫度

如果施工當地天氣異常炎熱，需購置冰塊投入到水池中，以降低拌合水的溫度；同時對于骨料進行遮陽、灑水降溫，運輸及澆筑過程中采用遮陽保護、灑水降溫等措施，以降低混凝土拌和物的入模溫度。在現場入模溫度實際測量值最大不超過28度。

3.3 加強施工過程的控制

(1)根據現場泵車安排，從底板基礎一端開始澆筑，依次推進，混凝土自然流淌，斜面分層，薄層澆筑，這樣可以有效增大散熱面積。根據攪拌站發車速度控制泵車的澆筑速度，保證連接處混凝土在初凝前結合完好，避免出現冷縫。(2)采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度。(3)合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土堆積過大高差。在結構完成后及時回填土，避免其側面長期暴露。(4)溫度筋的綁扎必須按照圖紙要求進行，嚴禁隨意增大溫度筋的間距及減小鋼筋型號。

3.4 混凝土的養護

混凝土施工完畢后馬上抹面，抹面后及時覆蓋塑料薄膜及棉氈；混凝土臨近初凝時進行二次抹面，抹面時要邊揭塑料薄膜邊抹面，抹后即蓋，以抹掉混凝土表面浮漿。終凝后應蓄水養護，養護時間不少于14天。

4 大體積混凝土裂縫控制的理論計算(以該汽機基座底板為例)

4.1 水泥配比及參數

(1)M30混凝土采用#425硅酸鹽水泥其配比為：水：水泥：砂：石子：粉煤灰(單位kg)300：175：767：1059：52(每立方米混凝土配比)。(2)各種材料的溫度及環境氣溫：平均環境氣溫35℃，粉煤灰25℃。

4.2 混凝土溫度計算

混凝土澆筑入模(澆筑)溫度為28℃(該熱帶國家規范規定，混凝土入模溫度不得大于28℃，因此攪拌混凝土時采用加冰水、原材料噴水降溫等措施來降低混凝土澆筑溫度，現場實測需達到此要求)。

4.3 混凝土的絕熱溫升計算

混凝土的絕熱溫升計算公式為：

其中W--混凝土中水泥用量

Q--水泥水化熱，P.O42.5水泥，為314KJ/kg

ρ--混凝土容重，取2410kg/m3

C--混凝土比熱，取0.97

4.4 混凝土內部實際溫度計算

Tj—混凝土澆筑溫度Th—混凝土最終絕熱溫升

ξ—溫降系數查建筑施工手冊，本工程澆筑厚度3.5m，齡期3天中心溫度最高ξ3取0.704，Tm(3)礦=28+0.704×40.3=56.37℃

4.5 混凝土表面溫度

假設混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜、2層毛氈共厚0.03m，則

其中δi--保溫材料的厚度(m)

λi--保溫材料的導熱系數(W/m.K)

β--保溫層傳熱系數(W/m2.K)

βg--空氣的傳熱系數(W/m2.K)

混凝土虛擬厚度

其中λ--混凝土的導熱系數取2.33W/m2.K

K--計算折減系數，依資料取0.666

計算厚度H＝h＋2h＇＝3.5＋2×0.40=4.30(m)

混凝土表面溫度

Tg--齡期t時的大氣平均溫度，設為35℃

ΔT--齡期t時混凝土中心溫度與外界氣溫之差

則齡期3天時

4.6 計算溫差

混凝土中心與表面溫度差

表面溫度與大氣溫度差

大體積混凝土的裂縫控制在整個土建工程的質量控制中是重點，一旦發生破壞性裂縫，將會對結構產生致命的影響，造成巨大損失，因此要嚴格按規范規定施工，認真積極的探索裂縫產生的原因，及早采取相應的預防措施，做好充分的施工準備并加強現場協調與組織管理，混凝土的裂縫是完全可以避免的。