大體積混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制成果展示系列之=基本概念存在問(wèn)題

配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)施工工藝的關(guān)鍵技術(shù)控制測(cè)溫技術(shù)

工程應(yīng)用提綱大體積混凝土定義美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度地減少開(kāi)裂?！比毡窘ㄖW(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的定義是：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80cm以上，同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土，稱之為大體積混凝土?！蔽覈?guó)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》認(rèn)為，建筑物的基礎(chǔ)最小邊尺寸在1～3m范圍內(nèi)就屬大體積混凝土[1]基本概念大體積混凝土特點(diǎn)結(jié)構(gòu)厚，體積大，鋼筋密，一次澆筑量大。大體積混凝土工程一次性連續(xù)澆注混凝土幾百方至幾千方，施工時(shí)間長(zhǎng)，工程條件復(fù)雜，施工工藝要求高,受環(huán)境影響大，要求混凝土具有良好的工作性（流動(dòng)性好，塌落度經(jīng)時(shí)損失小，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，不離析、泌水）.水化熱高，溫度場(chǎng)梯度大，極易產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土硬化期間，由于水泥水化過(guò)程釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土的收縮共同作用，由此而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，往往導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害裂縫。采取合理措施降低水化熱，控制混凝土內(nèi)外溫差防止過(guò)大干縮是施工和管理質(zhì)量控制工作的重點(diǎn).基本概念大體積混凝土施工過(guò)程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放熱反應(yīng)，而大體積混凝土自身又具有一定的保溫性能，因此其內(nèi)部溫升幅度較其表層的溫升幅度要大得多，而在混凝土升溫峰值過(guò)后的降溫過(guò)程中，內(nèi)部降溫速度又比其表層慢得多，在這些過(guò)程中，混凝土各部分的熱漲冷縮(稱為溫度變形)及由于其相互約束及外界約束的作用而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力(稱為溫度應(yīng)力)，是相當(dāng)復(fù)雜的。一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土所能承受的拉力極限值（劈裂抗拉強(qiáng)度）時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫[2]。存在問(wèn)題根據(jù)施工規(guī)范，水泥用量較高，從而導(dǎo)致混凝土水化熱過(guò)高，產(chǎn)生溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂；混凝土澆注后的保溫和降溫技術(shù)沒(méi)有很好掌握，從而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂；混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，脫模時(shí)間過(guò)早，造成大體積混凝土表面出現(xiàn)微裂紋；配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)水泥：宜選低水化熱水泥，如礦渣水泥(P.S)、火山灰水泥(P.P)、粉煤灰水泥(P.F)、復(fù)合水泥(P.C)、普硅水泥(P.O)；摻合料：S95級(jí)礦粉，Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰，磷渣粉，鋼渣粉(500m2/kg);粗集料：5～25mm、5～31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，壓碎值＜10MPa；細(xì)集料：宜選中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.4～3.0；外加劑：緩凝高效減水劑;原材料優(yōu)選：大體積混凝土要求具有較低的水化熱、良好的工作性和體積穩(wěn)定性。大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)的確定，必須通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)選。大體積混凝土配合比確定原則是：在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)前提下，盡量少用水泥，多用摻合料，盡可能降低水膠比。經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，可利用60d強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定及混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)；在保證混凝土和易性、泵送性的前提下，盡量降低砂率，提高石子用量。砂率宜為37%～40%；在保證可泵性前提下，盡量降低混凝土用水量，緩凝時(shí)間一般控制在20h以上；配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，我們使用P.O42.5水泥設(shè)計(jì)C30混凝土?xí)r，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，盡可能的減少水泥用量，其用量控制在160（kg/m3）以內(nèi)為宜，以減少水泥的水化熱產(chǎn)生，降低混凝土的溫升；雖然P.O42.5水泥用量較低，但是在混凝土中摻入S95級(jí)礦粉140（kg/m3），實(shí)際上等同于使用P.S32.5礦渣水泥300（kg/m3），滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000要求，并能提高混凝土的耐久性。水泥用量控制技術(shù)編號(hào)各組分用量（kg/m3）初凝時(shí)間（h）坍落度（cm）抗壓強(qiáng)度（MPa）抗?jié)B等級(jí)水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑0h1h7d28d116525515574811227.792022182841.2P14216016014014073811078.342519163046P16編號(hào)3d7d14d28d56d90d180d10.420.541.322.013.063.634.0120.150.431.271.962.833.433.86編號(hào)Cl-滲透系數(shù)（×10-13m2/s）鋼筋銹蝕失重率碳化深度111.50．02％3mm28.80．01%2mm表1C30大體積混凝土配合比表2C30大體積混凝土的收縮率（×10-4）表3C30大體積混凝土耐久性能測(cè)試東沙承臺(tái)大體積混凝土配合比及性能溫控計(jì)算施工廊工藝腐關(guān)鍵鄭技術(shù)規(guī)控制應(yīng)根眨據(jù)混名凝土假的水濫化熱戴、入糕倉(cāng)溫嶄度、驗(yàn)氣候騎條件章、構(gòu)殺筑物歡的平衫面尺茅寸、珍澆筑伏高度待、基宏礎(chǔ)約濫束條腳件以爛及混咬凝土夾的熱朗學(xué)、制力學(xué)橋性能桑計(jì)算榨澆筑開(kāi)后大怎體積大混凝帖土內(nèi)欺部“度溫度—應(yīng)力烏”變甩化情陽(yáng)況，網(wǎng)并據(jù)再此設(shè)嗚計(jì)大吐體積蔽混凝積土施莫工溫魯度控言制方傲案。對(duì)在確廚保溫齒度應(yīng)遞力小新于混凝凝土飼抗拉考強(qiáng)度銹的基屬礎(chǔ)上鉤，確柳定以戒下具惠體方殺案：確定犬入倉(cāng)它混凝擊土溫議度，頃及保同證措侮施。確定唇合理替的分訪層澆倆筑厚柿度。制定雨冷卻仿水管蒙及測(cè)拿溫元吩件的社布置車方案雖。制定逝混凝制土養(yǎng)鏡護(hù)方粒案。制定放詳細(xì)蕉的施趙工技舊術(shù)方王案。溫度火控制商標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)泥計(jì)算伍成果怒，為柿保證益承臺(tái)餃在施廊工期滋內(nèi)不榨出現(xiàn)播有害描溫度羨裂縫洗，應(yīng)悠采取混如下龜溫控刪標(biāo)準(zhǔn)迫：混凝替土澆里筑溫支度不柿超過(guò)28吸℃；混凝齒土在竄澆筑德溫度猾基礎(chǔ)鳥(niǎo)上的祝最大紛水化柿熱溫隨升不粒超過(guò)30邪℃；混凝埋土內(nèi)頸表溫寶差不觀超過(guò)25訊℃；冷卻求水進(jìn)雀水口扁水溫得與大總體積臭混凝往土內(nèi)正部最賄高溫熟度之遷差值事不得價(jià)超過(guò)25錘℃?；炷屯两凳厮倩ヂ什槐３^(guò)2.蚊0℃限/d。冷卻師水管織的布綱設(shè)(1)冷卻山水管群及其聾布設(shè)根據(jù)腹混凝貿(mào)土內(nèi)拖部溫仆度分槳布特喇征，酸總共誕埋設(shè)缸多層里冷卻慮水管掛，冷賀卻水訂管采夾用一帥定直嚼徑的醉薄壁透鋼管巧，其勻水平種間距班為1m左右趣，每富根冷療卻水推管長(zhǎng)心度不挖宜超識(shí)過(guò)15絕0m，冷觀卻水摔管進(jìn)肯、出盤水口喘應(yīng)集婦中布悲置，沖以利柴于統(tǒng)濱一管矛理。(2愚)冷卻未水管灘使用招及其妖控制冷卻閣水管仁使用敬前應(yīng)該壓水嶄試驗(yàn)仍，防躍止管巴道漏繩水、守阻水助；砼澆盒筑到誰(shuí)各層餡冷卻假水管碼標(biāo)高灣后即愉開(kāi)始腎通水獻(xiàn)，可值直接吵采用兩江水吳冷卻噸，通醬水流逐量應(yīng)察大于30掌L/例mi厲n；冷卻慚水進(jìn)至水口煉水溫租與大離體積躬混凝猶土內(nèi)讀部最臣高溫臉度之伶差值景不得肝超過(guò)25星℃。待冷巧卻水功管通晨水全銅部結(jié)值束并礎(chǔ)養(yǎng)生褲完成貼后，羅應(yīng)采棄用30＃水情泥砂吐漿封葡堵冷鹿卻水握管。保溫批及養(yǎng)存護(hù)北方蛛地區(qū)咽：大體盞積混喚凝土號(hào)初凝鞏后用5c毫m厚草坐袋進(jìn)組行保躺溫，堵并用潔冷卻基水管誤出水別進(jìn)行徒養(yǎng)護(hù)繞，保產(chǎn)證表漫面潮謎濕。紐奉若遇群氣溫瞎急劇穩(wěn)下降傾應(yīng)進(jìn)此一步焦加強(qiáng)壟表面呼保溫匆工作館。南方跑地區(qū)畫(huà)：大體攏積混迷凝土不表面攻整平緩后應(yīng)葛立即城覆蓋潮塑料星薄膜或或麻濤袋進(jìn)蓬行保酸溫保睬濕養(yǎng)唇護(hù)，杠待混適凝土異初凝侮后進(jìn)蛙行蓄喉水保沿溫保姐濕養(yǎng)跌護(hù)?；炷n土澆妙筑溫域度的眉控制混凝土土出油攪拌白機(jī)后等，經(jīng)蹄泵送鐮、平獨(dú)倉(cāng)、度振搗死等過(guò)餃程后項(xiàng)距離鑼表面5－10飛cm處的釋溫度雹為澆告筑溫刪度，揮應(yīng)控表制混頃凝土譜澆筑被溫度疫不超竭過(guò)280C。若蠻澆筑溫溫度純超出擾控制棋要求歇，則轎應(yīng)采紀(jì)取如昆下措其施：混凝萬(wàn)土泵丈管外巡壽用草紐奉袋覆漫蓋，拳并經(jīng)緊常灑櫻江水中降溫異；砂、交石料袋避免萄太陽(yáng)輸曝曬洲；提高材混凝員土澆蛛筑強(qiáng)濫度，欠盡量磚縮短乖已澆截混凝壓土的望暴露拾時(shí)間允；溫控傅施工旁的現(xiàn)瀉場(chǎng)監(jiān)企測(cè)1.溫度濁測(cè)試醬內(nèi)容為做箭到信櫻息化匙施工擠，真興實(shí)反巴映大吃體積蝴混凝蛛土的赴溫控酒效果要，以絕便出牌現(xiàn)異朱常情艇況及萌時(shí)調(diào)廳整溫佳控措允施，臭應(yīng)在賓混凝葬土中球布設(shè)烤溫度嚼測(cè)點(diǎn)森。在稻檢測(cè)家混凝畢土溫普度變默化的很同時(shí)超，還召應(yīng)監(jiān)展測(cè)氣緣瑞溫、掩冷卻駛水管糕進(jìn)出箱口水搖溫、猛砼澆胡筑溫?cái)_度等殼。2.現(xiàn)場(chǎng)佳測(cè)試登要求在混觸凝土壁澆筑吐完成耳傳感具器的捷埋設(shè)頂及保戒護(hù)工蒸作，嘩并將膏電纜傷引到刷測(cè)試靠房。趙各項(xiàng)抽測(cè)試擾項(xiàng)目若宜在媽混凝腹土澆亡筑后擋立即烘進(jìn)行狂，連急續(xù)不購(gòu)斷?；幕炷恋囊蹨囟劝y(cè)試亮，峰帳值以威前每2h監(jiān)測(cè)膏一次這，峰烘值出忌現(xiàn)后靜每4h監(jiān)測(cè)妻一次卻，持法續(xù)5天，卻然后紙轉(zhuǎn)入目每天卡測(cè)2次，彼直到蛇溫度暖變化啄基本殖穩(wěn)定迎。3．監(jiān)剛測(cè)所錄用儀沖器。溫度盜傳感素器為PN結(jié)溫終度傳地感器兩，溫甜度檢才測(cè)儀畜采用PN存-4閱C型數(shù)膽字多蠶路自蔥動(dòng)巡既回檢賤測(cè)控杰制儀坐。溫來(lái)度傳代感器掩主要州技術(shù)凈性能壘：測(cè)撤溫范冊(cè)圍-5洞0℃～+1