高溫條件下大體積混凝土施工溫控措施

屈禮武

摘 要：大體積混凝土施工，混凝土溫度是一個重要的控制指標，尤其在炎熱夏季施工大體積混凝土，混凝土溫度指標的控制更顯重要。在混凝土配合比確定情況下，選擇影響混凝土溫度的因素進行干預與控制，是控制混凝土溫度的重要措施。

關鍵詞：高溫條件；大體積混凝土；溫控措施

前言

高溫條件下澆筑大體積混凝土，需要采取措施控制混凝土的溫度，以達到大體積混凝土溫控指標的要求。這些溫度控制措施包括混凝土澆筑前的溫控措施和澆筑后的養護措施兩部分，文章僅就澆筑前的溫控措施作簡要論述，并用現場混凝土溫度抽測方式驗證溫控措施的效果。

1 大體積混凝土概述

1.1 概述

防城港一設備基礎直徑39.5m，厚5500mm，其中第1層厚度為1200mm，第2層厚度為1800mm，第3層厚度為800mm。為了提高施工質量、節約工期，將1/2/3層共3800mm厚基礎進行一次性整體澆筑，混凝土總量約4500m3。

混凝土攪拌、輸送、布料設備配置：攪拌機組2套，單臺最大理論產能90m3/h，2臺混凝土泵及其配套的2臺布料機（單機泵送混凝土能力約20m3/h），2臺汽車泵（單機混凝土輸送量約30m3/h），8輛混凝土運輸車。2臺布料機和2臺汽車泵同時使用，最大澆筑能力為100m3/h。

1.2 混凝土配合比及澆筑時環境條件

設備基礎1/2/3層混凝土強度等級為C45，其配合比如表1所示。

混凝土澆筑于2011年8月24日17：00開始，于26日19：00完成，歷時50小時，環境溫度為24～34℃。

2 溫控措施預期分析

根據大體積混凝土和業主技術要求，混凝土入模溫度不大于30℃。

從混凝土原材料入手，控制混凝土出機溫度在26℃以下，同時對混凝土運輸過程、澆筑過程進行控制，并對現場澆筑環境進行降溫，為混凝土入模澆筑創造良好條件，以達到控制混凝土溫度的目的。

3 溫度控制措施

3.1 原材料溫度控制

原材料溫度可以通過以下措施進行適當干預，而環境溫度為非可控因素，當兩者溫度固定后，出機溫度就確定了，無法再降低；水泥、粉煤灰提前進場，通過一段時間的自然冷卻，使得水泥、粉煤灰的溫度接近自然環境溫度（30℃左右）；粗細骨料進場后放置于骨料倉內進行含水率控制，含水率達到砂3.5%左右、粗細石小于1%時倒進常用骨料倉供攪拌使用；混凝土攪拌用水由攪拌機組配套的制冷水機組提供，制備的冷水在3℃以下，按制冷水2℃控制。

3.2 運輸過程溫度控制

所有混凝土運輸車均采用配套的罐體保溫套，確保運輸過程中最大可能對罐車內混凝土進行隔熱。混凝土運輸車快速將混凝土運抵現場，由現場設立的專門調度人員對運輸車在各個布料點進行調控，以便在盡可能短的時間內將到場的新拌混凝土用完，盡量減少混凝土的等待時間，避免受環境溫度影響而造成溫度升高。

3.3 澆筑過程溫度控制

泵送混凝土時，在高溫時段（一般在9：00～19：00）對泵送管道進行隔熱。其具體做法：在泵送管道的支撐架上鋪設木跳板，在泵管兩側100～150mm處支設木跳板，木跳板用木方斜撐固定，這樣就形成了泵管隔熱簡易木槽，如圖1所示。

由于施工現場泵送管道要經過斜坡，為確保裝有冰塊的蛇皮袋放入后不滑落，在斜坡木槽底部每隔0.5m設置防滑木條。在木槽內先鋪兩層塑料薄膜，泵管外包裹3～5層麻袋片并淋濕。在泵管兩側和上方覆蓋裝有冰塊的蛇皮袋，在高溫時段整個外表面再用兩層塑料薄膜覆蓋嚴實，蛇皮袋內的冰塊全部融化后需要及時更換補充（一般2～3小時，由冰塊融化速度決定，與環境溫度相關），以降低高溫環境對泵送混凝土的溫升影響。

3.4 施工現場降溫措施

澆筑前24小時在基礎上鋪設帆布用于遮陽，避免太陽直接照射，澆筑時隨施工進度逐步揭開，揭開后用冷水適量噴霧降低已揭開鋼筋的溫度。

待帆布鋪設后，在基礎鋼筋內按一定間距吊掛冰袋。冰塊用塑料袋裝好，再放入蛇皮袋內，然后用鐵絲綁扎在鋼筋上，間距3～5m，用溫度計測溫，當基礎模板內環境溫度無明顯下降時加密布置冰袋。基層若有積水，采用空氣壓縮氣管吹掃或吸塵器吸除清理。冰袋隨帆布揭開而移除。

4 制冷水機組臨時故障應急措施

攪拌機組沒有在拌合混凝土時自動稱重加冰的系統，但攪拌機組配套的水箱分為100m3的常溫水池和130m3的冷水水池。考慮將水箱中常溫水池和冷水池制備滿冷水后加入冰塊進行保溫以備用，避免冷水機組臨時故障影響混凝土生產。當兩個水池注滿冷水并有保溫措施情況下，可供攪拌混凝土約230m3/0.155m3=1483m3，澆筑時間約為15小時。制冷水機組臨時故障時間不得超過12小時。

在基礎施工前2～3天，攪拌站制冷水機組開始制備冷水，將常溫水池和冷水池注滿冷水，然后往兩個水池里投入冰塊保溫。在常溫水池和冷水池各加入10塊冰，其后指派專人定期查看水池內冰的融化情況，間隔2～3小時再投入一次冰（投冰量主要依據水池內冰塊的融化情況）。

一次投入20塊冰（每水池各10塊），每塊冰重0.1噸，規格為950mm×535mm×255mm，每3小時加一次冰，共投冰15次，總用冰量F=20塊×0.1噸×15次=30噸。

5 混凝土溫度計算

5.1 混凝土出機溫度

混凝土原材料比熱及初始溫度如表2所示。

混凝土拌合物的熱量由各種原材料所供給，拌合前混凝土原材料的總熱量與拌合后液態混凝土的總熱量相等。

（1）

式中：TC-混凝土拌合溫度；

WC-材料質量（kg）；

c-材料比熱（kJ/kg·K）；

Ti-各種材料初始溫度。

經計算，混凝土拌合物溫度（出機溫度）為23.87℃。

5.2 混凝土澆筑溫度

混凝土澆筑溫度：

（2）

式中：Tj-混凝土的澆筑溫度（℃）；

TC-混凝土的拌和溫度（℃）；

Tq-混凝土運輸和澆筑時的室外氣溫（℃），分別取大氣溫度28℃和33℃；

？茲1、？茲2、？茲3-溫度損失系數，按以下規定取用：

（1）混凝土裝卸和運轉，每次？茲=0.032，裝料、卸料各1次；（2）攪拌運輸車運輸時，？茲=At，A為攪拌運輸車，取0.0042，t為運輸時間（min），取10min；（3）澆筑過程中，？茲=0.003t，t為澆筑時間，取60min。

經計算，混凝土澆筑溫度分別為25.05℃（室外氣溫28℃）、26.48℃（室外氣溫33℃）。

6 混凝土溫度抽檢及其偏差統計

混凝土澆筑時，現場混凝土溫度抽檢及其偏差統計如表3所示。

混凝土溫度抽檢最大為27℃，小于大體積混凝土溫度指標控制要求。

7 結束語

高溫條件下澆筑大體積混凝土，采取的溫控措施合理、適當，混凝土溫度是可以得到控制的，能夠滿足大體積混凝土溫度指標控制要求。

參考文獻

[1]GB50496-2009.大體積混凝土施工規范[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[2]江正榮.建筑施工計算手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2001.

[3]相關設計文件及施工技術資料[Z].