大体积混凝土绝热温升的主要影响因素与控制技术

第#页共9页土拌和水胶比变相降低，尤其是高强大体积混凝土，水胶比增大后混凝土绝热温升增加，这可能与低水胶比条件下水泥水化程度有关。骨料温度对水泥水化过程温度有直接影响，而骨料含泥量则会与外加剂产生竞争吸附，从而造成混凝土坍损加快，混凝土由于凝结硬化产生的放热提前。混凝土配合比设计因素混凝土配合比的设计原则要求其工作性能好、强度和耐久性优良，同时还要兼顾生产成本，绿色可持续己经成为现代混凝土发展的重要特征。在混凝土配合比设计时，要在保证混凝土强度和耐久性的同时，应当尽可能地降低水泥用量，水泥用量每减少10kg,水化热温升可降低1〜1.2°C。在以长龄期为耐久性设计时，应尽可能考虑使用低热水泥。佟名等研究了低热水泥用于降低高寒地区混凝土坝体开裂风险的可行性，结果发现低热水泥可有效降低混凝土水化热，控制早期温度裂缝，且可以改善界面过渡区，在抗拉强度、劈裂强度等方面优于中热水泥，可增强混凝土基体的抗裂性能。水胶比对混凝土强度有关键影响，大体积混凝土水化放热受到水胶比的制约。当水胶比过低时，由于水泥早期水化需要大量自由水，水分不足会导致水泥包裹后无法进一步水化，内部空隙增加，但水胶比过大后，由于单位面积的水泥颗粒分布较少，也增加了水化热的散失，此时会对混凝土强度造成不良影响。江守恒等的研究发现，当水胶比大于0.5时，水化温升随着水胶比的增加而降低，当水胶比低于0.5时，水化温升随水胶比的增加而增加。不同水泥细度对混凝土温升的影响见图4。mBEJ妃.S0缺购：債盐水淀点洲心5中妗水湼密v；'M2 酸虻•箕此幽"*I帰盐水湿齢期(d)图4不同水泥配制超高性能混凝土(UHPC)的水化热対比施工和养护因素大体积混凝土结构厚度和复杂程度比普通混凝土高，对施工要求也更为严格。针对大体积混凝土，需要编制专项预案，验算混凝土最高温峰值，并釆用相应的技术措施。环境温度高于30°C时要减少或避免大体积混凝土的施工，如若必要，应釆取相应的降温措施，骨料风冷、冰水拌和以及釆用预埋冷却水管等技术在大体积混凝土降温过程中发挥了重要作用。降低水泥温度4°C、降低拌合水温度2°C或降低骨料温度1°C,均可使混凝土内部温度下降大约0.5°C。崔晓燕根据现场大体积混凝土温升监测情况，发明了一种U型垂直散热管降温措施，可以有效降低混凝土内外温差，减少了混凝土开裂风险。合理组织大体积混凝土浇筑，控制混凝土入模温度，根据夏季和冬季特点采取错峰生产和保温措施，科学调度混凝土施工，减少混凝土运输和待料时间，并积极采用跳仓法、分层浇筑等施工方案，通过预埋测温设备，加强对混凝土内部温度的实时监测，及时覆膜和洒水养护，能够防治混凝土因温度变化出现裂缝。其他因素引起大体积混凝土绝热温升的因素还有环境温度、工程结构的尺寸等，其中浇筑尺寸越大，混凝土温升值越高。此外，长缓型凝外加剂、水化热抑制剂的应用等也对降低大体积混凝土绝热温升具有积极作用，而对具有蓄热作用的材料的应用，成为近年来的研究热点。大体积混凝土温控技术应用6.1.工程概况位于浙江省绍兴市的曹娥江某船闸与航道工程，船闸主体釆用坞式结构，基本为大体积混凝土，船闸主体总长223.5m,其中上闸首长度31m,下闸首27.5m,闸室165m,有效宽度23m,上、下游引航道各300m。闸首底板结构底板长31m,宽43m,厚3m,闸室底板结构单段长15m,宽23m,厚2m。设施工宽缝将其分为三段，中板尺寸最大，宽度为16m。6.2.温控技术措施为控制大体积混凝土施工质量，防止混凝土开裂，本工程主要从以下几个方面釆取措施：6.2.1.降低水化热温升做好配合比设计。选用低水化热水泥，通过大掺加粉煤灰掺合料，将粉煤灰的掺量维持在25%〜30%,可以减少水泥的使用量。当采用非泵送混凝土时，实验结果显示将坍落度控制在10±20cm,可以降低水泥的用量。同时施工时掺加缓凝剂，减缓混凝土水化热温升，进一步降低混凝土内部最高温度。6.2.2.降低混凝土入模温度原材料堆场釆用封闭遮盖，以便控制原材料的温度。有条件的用井水加冰拌和，从而降低拌和料的温度。在混凝土运输过程中可以采取遮阳措施防止混凝土温升。6.2.3.减小混凝土内外温差大体积混凝土裂缝的主要因素是混凝土内外温度的差值，也就是内外温差。本工程采用塑料薄膜包覆保湿，土工布覆盖保温，彩条布覆盖保湿防水等措施。保温层厚度与层数须经计算确定，通过监测验证，再推广。在冷天施工时，要推迟拆模时间，防止混凝土受冷击，在混凝土拆除模板后要及时养护来控制内外温差。6.2.4.减小约束应力为减少约束力可以设置施工缝。施工缝的设置，要满足现行规范要求。对于大体积混凝土施工缝位置要通过温度应力计算来确定。控制间歇期，分层浇筑的间歇期要控制在7天以内。6.2.5.提高混凝土施工质量浇筑的分层厚度、浇筑方向及次序的安排，要提前制定好方案，并进行方案论证。确保混凝土施工质量满足要求。提前与商混拌合站沟通确定，保证混凝土供应能力，合理安排混凝土生产，精心组织施工，提高生产管理精细化水平，确保混凝土整体施工质量。6.3,温控监测6.3.1.监测方法大体积混凝土温度监测通过预埋测温探头，持续间断测温，进行温度监测。测温探头呈矩形网格布置，竖向设置3道测温点，底板各面测温点距离混凝土面25cm布置。埋设时用扎丝固定钢筋或架立筋，再调试测温设备，同时浇筑过程中应尽量减少探头附近的振捣。测温线、测温点布置相对位置图可参见图5.图5測温线及测温点布置图6.3.2.监测频率混凝土浇筑完成后要按规范规定监测。在混凝土浇注后3天内，每2小时第9第9页共9页测一次。混凝土浇注后第4天到14天之间，每4小时需要测一次，监测不少于20天。当混凝土内外温差小于15C时，应停止测温。混凝土监测温度变化曲线图如图6所示。图6下闸首东边板温度变化曲线图6.4.温控成果通过温控措施以及温控监测，监测结果显示，混凝土的内外温差＜25°C,混凝土最高温度＜70°C,且温度下降率＜2°C/d,温控技术措施较好。保湿保温养护覆盖层拆除后，对大体积混凝土外观质量进行检查，其外观无裂缝，旦细小龟裂同样稀少，外观质量较好，该现象表明通过保湿保温养护对大体积混凝土具有良好的防裂效果。7.结语大体积混凝土温升的影响因素取决于各方面，其中原材料和混凝土具有重要影响，应以降低水化放热以及延缓水泥