大体积混凝土冬季施工蓄水养护法应用.doc

此文档收集于网络，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除大体积混凝土冬季施工蓄水养护法摘要：大体积砼在冬季施工，采用蓄水与覆盖相结合养护，能够起到隔热、吸热、降温、保温的作用，从而达到控制砼裂缝的目的。文章介绍了具体的施工方法。关键词：大体积砼、冬季蓄水、绝热温升、热阻一、工程概况:xxx公司生产调度楼工程建筑面积41187m2，地下二层，地上15层。基础形式为筏板基础，主体结构为框架-剪力墙结构。筏板施工在12月份，当时天气最低气温为 -14C最高气温为-2 C。平均气温：-7 C。 筏板基础面积9870.64m2，设有沉降后浇带和伸缩后浇带，被后浇带分为九块，筏板分为700mm厚和1500mm厚两种。筏基底面设有双层3厚SBS改性沥青防水卷材，筏板砼强度等级为C40P8。 该工程的基础施工被安排在冬季。混凝土采用C40P8商品混凝土。二、筏板基础大体积混凝土的施工方法1、模板施工：筏板四周采用240厚砖墙做侧模，其上抹灰并做防水卷材和水泥砂浆保护层。后浇带侧面采用钢筋绗架作骨架支撑，在其上绑扎钢丝网片做为模板使用。2、分块分层砼浇筑施工:利用后浇带分割后的九块筏板进行分块施工.每块使用2台拖式泵从2端头分别向中间浇筑砼,分层浇筑,用4个振动棒同时振捣,每个泵送管砼出口2个振动棒前后均匀振捣,工人分为3个作业班轮班作业。待砼浇筑完毕后表面覆盖塑料薄膜,浇筑完毕12小时(砼终凝)后开始在筏板边沿砌筑120厚砖墙120高,并在内侧抹上1：2水泥砂浆。混凝土入模温度10。3、蓄水养护:砼浇筑完毕30小时后开始在筏板上蓄水,并加盖海绵被一层保温养护。筏基后浇带侧面用海绵被封盖保温。在养护期间派专人进行测温,并做好测温记录,待砼养护15天后拆除所有保温覆盖材料,将水抽干。三、大体积混凝土的抗裂措施： 1、设计抗裂措施： 1）地下室底板、外墙板及顶板混凝土内掺入0.8kg/m3左右的聚丙烯纤维，以上数量由试验确定。 2）地下室顶、底板，外墙混凝土中必须添加膨胀剂（可选用UEAIV低碱性），添加数量及配比必须经设计院认可，并同时掺入20%左右粉煤灰代替部分水泥，限制干缩率控制在0.03%以下，限制膨胀率0.15%，以上数值必须通过试验确定。 3）混凝土的细骨料采用含泥量较低的中粗砂，细度模数为2.53.2，含泥量小于1%。 4）混凝土的水灰比宜在0.40.6，砂率含量在40%左右。终凝时间在1220小时，塌落度在120160mm。 2、施工抗裂措施： 大体积混凝土浇筑后,注意加强表面的保湿、保温养护,对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。混凝土表面保湿、保温养护的目的有三个:第一,减小混凝土结构的内外温差,防止混凝土出现表面裂缝;第二,防止混凝土发生骤然受冷,避免产生贯穿裂缝;第三,延缓混凝土的冷却速度,以减小新老混凝土的上下层约束。 总之,在混凝土浇筑之后,以适当的材料加以覆盖,采取保湿和保温措施,不仅可以减少升温阶段的内外温差,防止产生表面裂缝,而且可以使水泥顺利水化,提高混凝土的极限拉伸值,防止产生过大的温度应力和温度裂缝。 1）混凝土浇筑：混凝土浇筑采用分层浇筑，2台混凝土拖式泵，配有2条混凝土输送管道，每个管道出口处配有2台振动棒，前后均匀振捣。 2）混凝土蓄水养护：混凝土浇筑完成后先覆盖一层塑料薄膜，对砼表面进行保温保湿,并在混凝土筏板四周砌筑120mm高的砖墙并抹水泥砂浆以便蓄水。在混凝土浇筑30小时后开始蓄水50mm高，并在水面上覆盖一层50mm厚海绵被,连续养护15天。海绵被是用50mm厚海绵作芯，表面缝以塑料布。 3）混凝土测温：测温采用埋入式电子测温仪，测温元件平面布置沿四周距边沿0.5米处每8米设置1点，中间设4个点，沿混凝土厚度方向在每个点处分别在中间和距砼表面及底面50位置埋入测温元件。冬施项目部安排专人进行测温，要求认真负责，做好上下班交接工作。现场值班负责人每日应检查测温记录，发现问题及时采取措施。测温记录必须真实、准确、清晰、完整，施工员每天应检查、监督测量员的工作及记录，并及时归档，以便检查。测温包括大气温度、混凝土入模温度、混凝土浇筑完开始养护时的温度、砂浆原材料温度（包括沙子、拌合水温）、上墙温度、混凝土养护温度等。4）混凝土配合比设计:混凝土配合比设计按60天强度为依据，混凝土坍落度为160，内掺0.8/m3聚丙烯纤维进行设计。大体积混凝土C40P8配合比理论配合比材料水泥+粉煤灰+膨胀剂细骨料粗骨料水外加剂每m3用量（kg）340+100+27801101616512.0重量比11.722.180.350.026施工配合比含水率/3.00/每m3用量（kg）340+100+27825101614112.0水泥强度等级为42.5，永登祁连山牌。四、大体积混凝土蓄水养护的计算 混凝土中约20的水分是水泥硬化所必须的,而约80的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起砼体积的收缩。砼收缩的主要原因是内部水蒸发引起砼收缩。砼浇筑后水泥水化热开始发生作用升温时，砼内部水分开始蒸发，且砼表面水份蒸发迅速。此时砼及容易产生开裂裂缝。采用蓄水养护法可以起到保水、吸热、隔热、保温的作用，延缓砼内部水化热的降温速率，降低砼内部中心与表面的温差，从而达到控制砼裂缝的目的。 在冬季若只采用单一的蓄水作为隔热保温材料，那蓄水厚度会很大（hs=Rw=0.3930.58=0.228米，热阻计算见下面文中叙述），造成施工无法操作，变为不可行。若采用蓄水和其它保温材料共同使用，在规定的时间内使砼内部中心温度降到与表面温度一致，且与大气温度差小于20，则砼可避免因温度变化而引起的裂缝。根据热交换原理每立方米混凝土在规定时间内，其内部中心温度降低到表面温度时放出的热量，等于混凝土在此养护期间散发到大气中的热量。此时混凝土表面所需的热阻系数，可按下式计算：R=式中，R为混凝土表面的热阻系数，K/W；X-砼维持到指定温度的延续时间，h；M-砼结构表面系数，/m3；M=F-砼结构物与大气接触的表面面积，；V-砼结构物的体积，m3；Tmax-砼中心最高温度，；T2-砼表面温度，；K-传热系数修正值，蓄水养护取1.3；700为砼的热容量，即比热容与表观密度的乘积，kj/k；Tj-砼浇筑振捣完毕开始养护是的温度，；Qc-每立方米砼中的水泥用量，kg；W-砼在指定龄期内的水化热，KJ/Kg。冬季施工砼的保温由两层或多层不同保温材料组成时热阻R与保温材料厚度有如下关系：R=0.012+式中，1，n为保温材料的热导率，w/mk；d1，d2，dn为模板式保温材料的厚度，m。根据上述公式，若设d1蓄水深度为0.05m，1为0.58w/mk，水面上保温材料d2选海绵材料，2为0.04w/mk,则可以求出海绵保温材料所需厚度。一般砼在浇筑前后三天达到最大温升，之后开始降温。先算出砼3天的绝热温升T（t）=37.57依此计算出混凝土的最大温升Tmax=T1+T（t）=10+37.57=47.57为不同的浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数,根据现有文献给出的数据仅限于混凝土浇筑温度为2030的工程,为安全起见取值1;T1为砼入模温度；因砼中采取了多种抗裂措施，使砼的抗拉强度大大提高，所以可以将砼的降温速率定为4/d，从砼浇筑完毕后第三天开始降温，到第15天降到0（既砼中心温度与表面温度相同T2），持续12天时间。将上述相关数据代入热阻R计算式，算出保温材料的总热阻R为0.393K/W，此时海棉保温材料厚度：d2 =2（R-0.012-）=0.0118 m=11.8mm。海棉保温材料选12厚即可满足要求。实际采用50厚海绵被覆盖。现场实测混凝土中心温度与表面温度之差始终未超过18,中心最高温度与计算值基本相符。筏板基础冬季通过蓄水养护，筏板未出现裂缝现象。证明该种施工方法是一种安全可靠的施工方法。结语:随着我国经济建设发展的需要,许多地区在冬季都进行施工,而作为筏板这一基础形式则是被大量应用;因此冬季对筏板这一厚大体积混凝土的施工如