浅谈大体积混凝土质量控制.pdf

2 0 1 0 年 第 7 期 (总 第 2 4 9 期 ) N u mb e r 7 i n 2 0 1 0 ( T o l No 2 4 9 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 实用技术 P RACTI CAL TECHNoL OGY d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 7 0 4 8 浅谈大体积混凝土质量控制 邹丽华 ，董东 。 ( 1 上海为中集团混凝土有限公司，上海 2 0 1 9 1 3 ；2 中冶成工五冶机械化施工公司，上海 2 0 1 9 0 0 ) 摘要： 大体积混凝土由于内部热量积聚， 导致内外温差， 容易产生裂缝 ， 影响结构安全和正常使用。 降低凝结硬化初期阶段的水化热及 延缓温峰来临时间 ， 对有效控制 开裂 ， 保 障混凝土质量 ， 是很有必要 的。 关键词： 大体积混凝土； 裂缝；配制；浇筑；温控 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 7 0 1 4 5 0 2 Qu al i t y c on t r ol of ma s s c on c r e t e ZOU Li - h u a ， DONG Do n g ( 1 C o n c r e t ef o r t h e S h a n g h a i Gr o u pC o ， L t d ， S h ang h a i 2 0 1 9 1 3 ， C h i n a ； 2 C h i n a Me t a l l u r g i c a l Me t a l l urg i c a l F i v e Me c h a n i z e d Wo r k e r s I n t o the Co n s t r u c t i o n C o mp any ， S h ang h a i 2 0 1 9 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r ac t ： Th e l a r g e v o l u me o fc o nc r e t e， d u e t o i n t e r n a l h e a t bu i l d - u p， l e a d i n g t o i n t e r n a l an d e x t e r n a l t e mp e r a t u r e ， p r o ne t o c r a c k s ， whi c h a f - f e e t s t r u c t u r a l s a f e t y a n d no r m a l u s e T he e a r l y s t a ge s o fh ard e n i n g t o r e d u c e c o n d e n s a t i o n a n d de l a y the pe a ks h y d r a t i o n h e a t c o mi ng t i me， f o r e l - f e c t i ve c o n t r o l o fc r a c ki n g， pr o t e c t t h e c o n c r e t e q u a l i t y i s v e r y n e c e s s a ry Ke y wor ds ： ma s s c o nc r e t e ； c r a c k s ； p r e p a r a t i o n； p o u r i n g； t e mp e r a t u r e 0 引言 大体积混凝土， 指混凝土结构实体最小边尺寸在 1 m以上 ， 或可能会 因水 泥水化热 引起 混凝土 内外 温差过 大而导致混凝 土开裂的混凝土。由于混凝土内部热量积聚， 导致内外温差， 容 易产生裂缝， 影响结构安全和正常使用。降低凝结硬化初期阶 段的水化热及延缓温峰来临时间， 对有效控制开裂， 保障混凝 土质量 ， 是很有必要的。 1 工程 概 况 长江青草沙水库及输水泵闸工程， 进水井底板计划在 8月 中旬施工， 气温在 2 5 3 5， 尺寸 3 1 mx l 7 5 mx 2 8 m， 要求混 凝土等级 C 3 5 P 8 ， 混凝土采取汽车泵输送 ， 要求施工坍落度为 ( 1 2 0 3 0 ) to n i ， 要求初凝时间控制在 1 0 1 4 h 。因其厚度较大， 属大体积混凝土 ， 在混凝土的选材 、 配制 、 浇筑 、 养护等环节的 控制上， 都按大体积混凝土的要求 ， 控制水化热 、 降低内部温 度， 同时， 做好混凝土结构外部的保温， 控制内外温差， 内外温 差控制要求初步定为不大于 2 5。 2选 材 选用 P 04 2 5 级水泥， 采用双掺需水量比为 1 0 0 的n级粉 煤灰和 2 8 d活性指数为 1 0 0 的 $ 9 5矿粉， 同时选用混凝土减水 率 2 0 的MD 1 5 0型高效缓凝型减水剂。 通过选用高效减水剂， 减少配合比用水量的同时降低水泥用量， 并适当调高掺合料比 例， 从而达到降低水化热的目的； 通过选用缓凝型减水剂， 延缓 混凝土初凝时间， 从而延迟混凝土内部温峰来临时问， 工程要 求初凝时间控制在 1 4 h以内， 因此外加剂掺量要据试验确定； 选 择细度模数 2 5 左右的中砂， 尽量减少用水量从而减少水泥用量； 选用常规的 5 2 5 mi l l 碎石 。 3配合 比试 配及确定 考虑到大体积混凝土的实体强度比较容易达到， 且 8月的气 温对混凝土的早期强度发展较有利， 我们确定配制强度 4 4 0 l P a ( 设计强度的 1 2 5 ) ， 计算得水灰比0 4 8 ， 按表 1 试配， 实测混凝土 坍落度为 1 8 5 r i l lT l ， 由于运距近 2 0 k m， 气温在 3 0以上， 在实际 生产施工时， 需要考虑运输过程 中的坍落度损失( 3 0 m 2 h ) ， 因此， 该坍落度符合技术要求。 初凝时间 7 9 5 mi n ， 3 d抗压强度 2 0 4MP a ， 2 8 d抗压强度4 4 - 3 MP a ， 因此， 和易性、 坍落度、 初凝 时间及 2 8 d抗压强度均符合工程要求， 确定以该配合比作为基 准配合比。 4 混凝 土浇筑控制 4 1混凝土 施 工浇筑 进水井底板为整体式底板， 混凝土保护层厚度上表面面层 表 1 混凝土配合比 收稿 日期 ：2 0 1 0 - 0 2 2 1 1 45 为 5 c m， 底层为 1 0 c m， 混凝土浇筑时采用“ 分区定点、 一个坡 度 、 循序推进 、 一次到顶” 的浇筑工艺。浇筑过程中需防止冷缝 的产生， 确保每层混凝土之问的浇筑间歇时间不超过混凝土的 允许时问， 即在下一层混凝土初凝前完成上一层混凝土的浇筑。 混凝土运距较远为防离析或分层， 应对混凝土进行二次搅 拌。现场泵送混凝土应保证泵的连续工作， 浇筑采用插入式振 捣器振捣密实， 振捣器全仓面均匀布置 ， 防止漏振， 振捣混凝土 时， 振动器应快插慢拔 ， 插入下层混凝土 1 0 c m左右， 每点振动 时间 1 0 1 5 S 以混凝土泛浆不再溢出气泡为准， 不可过振。 4 2 底板冷却管布置 在混凝土内部布置冷却系统， 降低混凝土内部温升， 布置 三层 D 3 2聚乙烯冷却管， 层距 9 0 c m， 管间距 1 m。混凝土浇筑 前冷却管即通水检查管路情况 ， 也可在浇筑过程中抵抗混凝土 压力 ， 保证管道畅通。 冷却水采用深井泵由进水井南侧的降压井内抽水， 经冷却 水管后排人北侧降压井， 形成冷却水循环。 混凝土浇筑完成后冷却水管计划运行 7 d ， 根据现场测温 效果进行调整， 水管使用结束后 ， 管道内压入水泥砂浆进行 封孔。 C 3 0 钢筋 混凝土连 续墙 图 1 底板冷却 管示意 图 5 混凝土养护控制 5 1 保 温措 施 进行混凝土内部及表面温度监测， 绘制温度升降曲线， 根据 混凝土内外温差情况进行保温措施的及时调整， 使混凝土内外 温差控制在 2 5之内。 底板混凝土浇筑完毕 ， 立即铺设一层塑料薄膜外加三层 3 8 0 g m 无纺土工布， 上覆 5 c m泡沫板进行保温养护， 减少混 凝土表面热量的扩散， 尽量缩小混凝土内外温差。根据气温情 况 ， 推测混凝土表面温度约在 3 0左右 ， 也 即是混凝 土内部温 度应控制在 5 5以内。如果内部温度更高， 则需根据实际测温 情况随时增加保温材料厚度， 提高混凝土表层温度。 5 2温度监 测 加强底板混凝土外部的保温的同时， 重点做好 7 2 h ( 必要 时 9 6 h ) 混凝土内外温差监控 ， 确保混凝土内外温差在可设计 允许温差范围内。混凝土浇筑完成后 ， 为随时掌握混凝土内外 温升情况， 调整保温措施， 于底板四角、 侧边及中心部、 东、 西两 侧内衬墙及中隔墙中心轴线位置布置测温孔 ， 分 A、 B、 C三组， 每组包括表层测温孔( 孔底距表面 1 0 c m 1 ) 、 中层测温孔( 孑 L 底 距表面 7 0 c n l 一 2 、 1 3 0 c m 3 、 1 9 0 m 4 、 底层测温孑 L ( 孔底距顶 面 2 5 0 c m一 5 ) 共 5个测温孔 ， 具体见图2 。 测温孔采用预埋直径 2 c m钢管 ， 管底焊铁板密封 ， 管口设 橡胶 塞封 闭。 前 3 d ， 至少每 2 h测温 1 次， 以后每 4 h测温不少于 1 次 ， 】 46 内衬墙测 温孔 地下 连续墙 图 2 测温子 L 布置示意图 过程中， 温峰明显过去后， 可停止测温， 绘制温度升降曲线， 根 据混凝土内外温差情况 ， 进行保温措施的及时调整， 使混凝土 内外温差尽量减小。 n -q m n卜 =2 = 一tq高一n 卜 ( a ) A 区温 度曲线 暑是暑暑暑 昌 昌是昌是昌昌昌景昌昌是 _一 ( b ) B 区温度 曲线 _ n = 竺 =2= 一 n n ( c ) c K温度 曲线 图 3三个测 区温度 曲线 据 A、 B、 C三个区域的 1 与 5 线的温度差， 计算出混凝土 内外的温差， A、 B、 C三区的最高温峰出现在 2 2日的 1 1 ： 3 0至 1 3 ： 3 0 ， 此时的内外温差( 1 与 5 的温度差) ， 均不超过 2 0， 因 此， 在 2 2 E l 1 3 ： 3 0的保温 、 养护及水循环等能满足该大体积混 凝土温度控制 的要求。 据 2 8日卸除外保温材料 以后观测 ， 该底板混凝土表面未出 现裂缝， 事实证明了， 以上方案是行之有效的。 作者简介 单位地址 联系电话 ： 邹丽华( 1 9 7 6 一 ) ， 女， 工程师。 上海市崇明县长兴岛风西路 7 4 号 上海为中集团混凝土 有限公司( 2 0 1 9 1 3 ) 1 3 0 2 0 1 1 8 1 0 0 蛐 加 ：会 如