大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控措施

1、大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控措施由于大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，在大體積混凝土施工過程中，因水泥水化熱作用產(chǎn)生很大的熱量，混凝土表面熱量散失較快，內(nèi)部熱量不易散發(fā)，從而內(nèi)部與表面產(chǎn)生較大的溫差。當(dāng)溫差超過一定臨界值時(shí)，致使混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫，從而影響工程的耐久性。本工程底板3.2米、2.6米厚采用“大體積混凝土冷卻循環(huán)水溫控施工工法”，防止了大體積混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫的質(zhì)量通病。采用冷卻循環(huán)水溫控法降低大體積混凝土溫開，通過測溫點(diǎn)內(nèi)熱偶傳感器所測混凝土內(nèi)溫度的變化規(guī)律，自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)水管水流速度，平衡大體積混凝土內(nèi)外溫度，防止混凝土溫差所產(chǎn)生的應(yīng)力裂縫，確保工程質(zhì)量

2、。施工工藝流程施工工藝流程見下圖5.11.1 碎溫升和循環(huán)水設(shè)施計(jì)算及碎澆筑工藝選擇i=>定位放線水管、鋼筋等加工循環(huán)水管、測溫設(shè)施、鋼筋、模板等安裝|=>智能溫度檢測儀、水泵等設(shè)施安裝Io冷卻循環(huán)水系統(tǒng)試運(yùn)行及鋼筋等預(yù)檢卜>隱驗(yàn)及配合比優(yōu)化卜>碎澆筑、循環(huán)水啟動(dòng)>=>溫控過程控制>=>碎澆完溫控和養(yǎng)護(hù)>=>碎檢測驗(yàn)收碎溫升和冷卻循環(huán)水管、測溫點(diǎn)埋設(shè)計(jì)算(1)硅溫升計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：Tmax=To+Q/10式中Tmax-為碎內(nèi)部的最高升溫值;To-為碎澆筑溫度。按夏天15天平均氣溫取30C；Q-為C30每立方米碎中PO42.5礦渣水泥

3、用量取368kg/m3,則施工中碎中心最高溫升值為：Tmax=30+368/10=66.8C歐中鋼管通長布置立磨基確麻藤醺管遒箱置排列圖（2）冷卻循環(huán)水管埋設(shè)計(jì)算則胡長安1）根據(jù)高層建筑施工手冊及熱交換原理，每一立方碎在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，內(nèi)部中心溫度降低到表面溫度時(shí)放出的熱量，等于硅在硬化期間散失到大氣中的熱量。2）依據(jù)該基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸、配筋、埋件、留洞、夏天晝夜氣溫變化及碎溫升梯度等情況，以。48冷卻循環(huán)水管所承擔(dān)的硅理論降溫體積為基準(zhǔn)，通過精確計(jì)算（計(jì)算過程略）確定，冷卻循環(huán)水管道按照左、中、右三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行安裝。冷卻循環(huán)水管安裝上下中心距為660mm,左右中心距為1710mm（如下圖所示），三

4、個(gè)系統(tǒng)循環(huán)水管呈之字形布置。進(jìn)水口出水口行豎向支撐鋼管水平支撐鋼管間距2000/循環(huán)水鋼管間距2000循環(huán)水管道立面安裝圖進(jìn)出水鋼管弋、循環(huán)水進(jìn)出口連接圖48鋼管厚度4.25碎鍍鋅鋼管厚度4.75鍍鋅鋼管康度5.0r-；口4t彎頭厚度4.25泡沫板和磚墻冷卻循環(huán)水管道安裝節(jié)點(diǎn)詳圖（3）溫控點(diǎn)布置及安裝：1）經(jīng)過計(jì)算，對于該基礎(chǔ)工程的不同深度的三個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，均勻設(shè)置測溫點(diǎn)（布置如下圖）。說明：碎深度分別為1.4、2.6、3.2米；A點(diǎn)為1.0米，B點(diǎn)為2.0米，C點(diǎn)為3.1米碎表面與基礎(chǔ)外放置的熱偶傳感器進(jìn)行比較溫度差，用以控制流水量;每一測點(diǎn)溫度傳感器均連接導(dǎo)線與溫度測控儀相連。2）采用

5、WZG-010電阻溫度傳感器作為最基本測溫單位，在混凝土上、中、下部位進(jìn)行埋設(shè)，上下傳感器中心距混凝土上表和下底300mm,離循環(huán)水管大于300mm，安裝時(shí)傳感器與鋼筋接觸處需用絕緣材料隔離如圖5.2.1-4所示，以便準(zhǔn)確地監(jiān)測混凝土的內(nèi)部溫度變化。5.11.2 大體積混凝土溫度控制（1）為了準(zhǔn)確控制大體積混凝土溫差，掌握不同深度處溫度變化以及施工階段早、中期溫差的發(fā)展規(guī)律，在基礎(chǔ)一側(cè)設(shè)置一臺(tái)XQC-300自動(dòng)控制儀（上海產(chǎn)），用以測定銅熱電阻溫度傳感器的電阻變化，并與50型多級(jí)水泵的自動(dòng)電子磁力信號(hào)控制系統(tǒng)連接成三個(gè)控制回路。（2）該智能信號(hào)控制系統(tǒng)以基礎(chǔ)混凝土內(nèi)、中、外層溫度與混凝土表面溫

6、度的溫差變化作為控制點(diǎn)。按照現(xiàn)行施工規(guī)范要求，大體積混凝土梯度溫差不宜大于25C；超過25C±2C時(shí)，智能系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)多級(jí)水泵加檔增加水流量，以便及時(shí)地采取有效而相應(yīng)措施，控制混凝土梯度溫差不超過規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)：1）控制系統(tǒng)必須使設(shè)定溫度的分辨率0.1C、溫度誤差率&±5C。2）如果冷卻循環(huán)水池中水的溫度比大體積混凝土中心溫度所低值010c時(shí),通過補(bǔ)水管道進(jìn)行水池水溫調(diào)節(jié)，直至到達(dá)冷卻循環(huán)水能夠有效地降低混凝土溫度為止。冷卻循環(huán)水池中需設(shè)置溢流管或預(yù)置小型潛水泵及時(shí)排出高溫水。3）溫控和測溫記錄必須保證連續(xù)進(jìn)行，將XQC-300自動(dòng)控制儀的自動(dòng)記錄按照下述規(guī)定進(jìn)行人

7、工監(jiān)控：前七天按照每間隔2小時(shí)記錄一次；七天后根據(jù)碎實(shí)際溫度差值相應(yīng)減少測溫記錄次數(shù)，每4小時(shí)記錄1次；連續(xù)進(jìn)行測溫記錄時(shí)間不少于14天，測溫記錄有關(guān)人負(fù)責(zé)，發(fā)現(xiàn)局部或整體溫度升高，及時(shí)進(jìn)行人工調(diào)整循環(huán)水流速或調(diào)整基礎(chǔ)面的養(yǎng)護(hù)材料，使碎基礎(chǔ)中心溫度與外界溫度的差值不大于。4）大體積混凝土溫控和養(yǎng)護(hù)時(shí)間：按照碎監(jiān)測溫度的差值進(jìn)行確定，基礎(chǔ)表面的養(yǎng)護(hù)采用麻袋、草袋、塑料布等材料覆蓋。一般情況下碎澆筑從覆蓋完第一道循環(huán)水管8小時(shí)后（即碎開始溫開時(shí)）開始啟動(dòng)相對應(yīng)的循環(huán)水系統(tǒng)，碎澆筑完成后，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差連續(xù)3天低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值25c時(shí)，可停止循環(huán)水降溫，正常情況下一般為10d左右。冷卻循環(huán)水停止后，

8、用大體積混凝土同配合比的水泥砂漿將循環(huán)水管灌實(shí)。通常大體積碎214d實(shí)測溫度變化值如下圖所示。大體積碎溫差值必須根據(jù)工程特點(diǎn)、人材機(jī)和環(huán)境條件等因素來計(jì)算確定。通常情況下，可根據(jù)已施工的大體積碎的現(xiàn)場實(shí)測升溫、降溫?cái)?shù)據(jù)資料修正后得出。在計(jì)算最高溫升值時(shí)，以單位水泥用量及碎澆筑溫度為主要因素，精確進(jìn)行計(jì)算來確認(rèn)，同時(shí)要考慮施工期間環(huán)境氣候?qū)ζ涞挠绊憽?.11.3.2 冷卻循環(huán)水管和測溫點(diǎn)設(shè)置計(jì)算控制冷卻循環(huán)水管規(guī)格大小、設(shè)置間距和分層系統(tǒng)、測溫點(diǎn)布置以及采用水泵大小等的確定，要考慮以下因素：(1)循環(huán)水管接觸面碎的熱阻系、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)及其修正值；(2)碎的體積，碎與循環(huán)水接觸的表面面積；(3)

9、所用水泥品質(zhì)、水泥水化熱釋放的速度、碎維持到最高溫度的延續(xù)時(shí)間及碎在指定期齡內(nèi)水泥的水化熱取值標(biāo)準(zhǔn)、碎的初凝和終凝的時(shí)間；(4)熱交換所需冷卻循環(huán)水流量和阻抗等。5.11.3.3 冷卻循環(huán)水管和傳感器安裝控制如果冷卻循環(huán)水管在大體積碎內(nèi)部充當(dāng)鋼筋網(wǎng)片的支撐系統(tǒng)，必須對所用管的剛度和強(qiáng)度有較高的要求標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下，只考慮水的壓力、新澆碎的壓力及振搗棒對其的震動(dòng)力。尤其是彎管和焊縫等處，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。管道安裝完成后必須進(jìn)行試壓和試運(yùn)行，以便于及時(shí)整改所出現(xiàn)的問題。所用管道必須是沒有經(jīng)過防腐處理，并且要將鐵銹等清除干凈，便于與碎粘結(jié)。電阻傳感器的安裝必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，絕緣效果、與鋼

10、筋或埋件的問距要控制得當(dāng)，避免所測定的溫度忽大忽小而失真。傳感器預(yù)置導(dǎo)線安裝完成后，必須進(jìn)行測試調(diào)整。5.11.3.4 碎施工控制制(1)采用低水化熱的礦渣水泥，標(biāo)號(hào)不低于PO32.5級(jí)。(2)最大水泥用量A550kg/m3o(3)外加劑不含氯離子，且達(dá)到和超過硅澆筑工藝所要求的初凝時(shí)間參數(shù)。(4)碎坍落度測定每工作班不少于二次。(5)碎配合比同時(shí)符合泵送工藝的相關(guān)規(guī)定。2)碎計(jì)量質(zhì)量控制混凝土拌制應(yīng)根據(jù)配合比，對水泥、砂、石、水、外加劑嚴(yán)格計(jì)量，檢查內(nèi)容為：(1)拌制混凝土?xí)r，必須進(jìn)行開盤鑒定，確定電子自動(dòng)控料系統(tǒng)的精確度，并定期校核其準(zhǔn)確性。(2)水泥、水、外摻混合料、外加劑重量允許偏差&

11、#177;2%,粗細(xì)骨料允許偏差±3%。(3)根據(jù)氣候干濕的變化和氣溫高低的變化，應(yīng)適時(shí)測定砂、石的含水率和調(diào)整配合比。3)碎拌制質(zhì)量控制(1)拌制程序：拌料程序：砂一水泥一石子一外加劑一水。(2)混凝土攪拌的最短時(shí)間：混凝土攪拌時(shí)間過短，不能獲得高質(zhì)量的拌和物，為此必須控制攪拌時(shí)間，攪拌最短時(shí)間不能少于90S。4)混凝土運(yùn)輸質(zhì)量控制運(yùn)送混凝土宜采用攪拌運(yùn)輸車，容器應(yīng)嚴(yán)密，內(nèi)壁平整光潔，粘附的殘?jiān)鼞?yīng)經(jīng)常清理。(1)延續(xù)時(shí)間：混凝土從攪拌機(jī)中卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間不得超過下表規(guī)定。因?yàn)檫\(yùn)輸時(shí)間長，澆筑后很快凝結(jié)，使連續(xù)澆筑接荏質(zhì)量不能保證?；炷吝\(yùn)至澆筑地點(diǎn)，應(yīng)符合原規(guī)定的坍落度，如

12、有離析現(xiàn)象，必須進(jìn)行第二次攪拌，才能澆筑，一般普通混凝土延續(xù)時(shí)間按照下表控制?；炷裂永m(xù)時(shí)間(mm)混凝土強(qiáng)度等級(jí)延續(xù)時(shí)間氣溫低于25C氣溫高于25cC30及C30以下12090C30以上9060注：大體積碎的澆筑為避免產(chǎn)生施工冷縫，初凝時(shí)間需相應(yīng)延長，一般在3h左右，這就需根據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)場條件、碎所摻外加劑性能通過試驗(yàn)配比確定。(2)泵送混凝土的供應(yīng)必須保證混凝土泵能連續(xù)工作，混凝土泵受料斗內(nèi)應(yīng)充滿混凝土，以防止吸入空氣形成阻塞，混凝土泵允許中斷時(shí)間一般不得超過45min。5)混凝土澆筑質(zhì)量控制(1)澆筑前的準(zhǔn)備1)對模板、支架、循環(huán)水溫控系統(tǒng)、鋼筋、預(yù)埋螺栓、預(yù)埋鐵件的質(zhì)量、數(shù)量、位置逐

13、一檢查，并作好相關(guān)驗(yàn)收記錄。2)與混凝土直接接觸的模板、墊層，應(yīng)清除淤泥和雜物，用水濕潤,基礎(chǔ)基底應(yīng)有排水措施，模板中的縫隙和孔洞應(yīng)堵嚴(yán)。3)混凝土自由傾落高度不應(yīng)超過2m。4）根據(jù)工程需要和氣候特點(diǎn)，應(yīng)準(zhǔn)備好抽水設(shè)備、防雨、防暑、防寒等物品。（2）澆筑過程中質(zhì)量要點(diǎn)1）混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、配筋情況、振搗方法而定，不得超過振搗器的有效作用半徑。2）施工縫設(shè)置和繼續(xù)澆筑：大體積混凝土除了設(shè)計(jì)有要求外，一般不允許留設(shè)施工縫，如出現(xiàn)施工縫，應(yīng)清除掉混凝土表面水泥薄膜和松動(dòng)石子或軟弱混凝土層，并加以濕潤和沖洗干凈，不得積水，施工縫處宜先鋪水泥漿或與混凝土成份相同的水泥砂漿，方可繼

14、續(xù)澆筑混凝土。3）硅澆筑過程中要注意保護(hù)冷卻循環(huán)水管道、熱傳感器及其導(dǎo)線等設(shè)施，振搗棒不要直接碰砸或撬震這些設(shè)施。4）采用“一個(gè)坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂?shù)臐仓椒ā保M量縮小碎的暴露面，加大碎的澆筑強(qiáng)度以縮短澆筑時(shí)間。5）澆筑和振搗控制：針對施工條件及現(xiàn)場環(huán)境的限制，在施工時(shí)嚴(yán)格過程控制，特別注意工序的銜接、振搗方法和澆筑過程中的遮陽措施。為保證新澆筑在底層碎初凝前覆蓋，每層澆厚挖制在0.4m之間。大體積碎澆筑斜面分層如圖5.2.51所小。一模板新澆筑的碎圖5.2.5-1大體積硅斜面分層澆筑示意圖6）碎泵送時(shí)自然形成一個(gè)坡度，在澆筑面的上、中、下布置3道振搗棒,確保新老碎結(jié)合密實(shí)。隨

15、著碎澆筑向前推進(jìn)，振搗棒也相應(yīng)跟上，保證整個(gè)碎澆筑層的質(zhì)量。如圖5.2.5-2所示。振搗棒泵管6)混凝土養(yǎng)護(hù)控制為了保證混凝土澆搗，控制混凝土入模溫度是控制混凝土溫降的重要手段。外蓄是指對混凝土采用保溫、保濕養(yǎng)護(hù)方法，即在混凝土表面用木蟹壓緊平整后，覆蓋二層草袋及一層塑料薄膜，覆蓋工作必須嚴(yán)格認(rèn)真貼實(shí)，薄膜幅邊之間搭接寬度不少于10cm,草包之間邊口拼緊，養(yǎng)護(hù)期間澆水視具體情況而定。以防混凝土產(chǎn)生干縮裂縫,并使水泥水化順利進(jìn)行。詳見下圖。(1)覆蓋時(shí)間塑料簿膜覆蓋應(yīng)及時(shí)，在混凝土澆搗過程中逐步覆蓋先澆搗完部分，平整后即先鋪設(shè)。鋪完塑料簿后鋪設(shè)草包：需覆蓋一層，另一層備用。(2)覆蓋及掀草包方式

16、重迭。插筋垂直方向應(yīng)蓋草包一層。草包量覆蓋時(shí)塑料簿膜幅與幅之間接縫處應(yīng)有5cm重迭，每只草包之間應(yīng)有10cm一股不宜成片掀去，應(yīng)在測溫設(shè)備監(jiān)測下以火花方式掀去1/2或1/3。7)大體積碎其它溫控措施大體積混凝土在整個(gè)施工過程中，重點(diǎn)是從減少碎溫開著手，除有效地冷卻循環(huán)水降溫外，必要的常規(guī)措施必不可少。如夏季施工在整個(gè)碎輸送管道上覆蓋草袋、在整個(gè)基礎(chǔ)施工區(qū)搭設(shè)遮陽棚(如圖5.2.61示例照片)等措施，并經(jīng)常噴灑冷水降低碎輸送管的溫度，輔助效果也很好。同時(shí)還應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：圖5.2.6-1工程遮陽篷示例(1)控制碎的出機(jī)溫度和澆筑溫度：1)碎的原材料溫度控制：碎原材料中石子的比熱較小，但它在每立方碎中所占的重量較大，砂次之，水泥的溫度影響