混凝土溫控經驗公式在某混凝土承臺的應用

劉海強  梁宏飛

洛陽市建筑工程公司

1、水化熱溫升控制措施

    混凝土升溫時間較短，根據以往工程實踐，一般在澆筑后的二至三天內，其間混凝土彈性模量低、基本處于塑性與彈塑性狀態，約束應力很低。當水化熱溫升至峰值后，水化熱能耗盡，繼續散熱引起溫度下降，隨著時間逐漸衰減，延續l0～30余天。

    現國內施工界普遍采用王鐵夢的《工程結構裂縫控制》專著中的經驗公式，偏于安全地以截面中部最高溫度降溫曲線代替平均降溫曲線，求解近似值。因該公式經多年施工實踐證明與實際情況基本吻合，本工程亦按此選取最大承臺厚度3100cm進行近似計算，作為工程預控指標，并借此提出保溫與降溫措施。

    (1)標準化水熱溫升值T′(在一般兩層草包保溫養護條件下)

    工程進度計劃，地下室底板混凝土于5月初進行澆灌，此時本市已基本進入高溫天氣，夏季取初始值，但根據以往施工經驗，如此厚度的大體積混凝土，單靠后期保溫措施無法控制內外溫差。如排除澆灌后期的降溫措施方案，則只有于混凝土澆灌前降低入模溫度。為達到此目的，必須由混凝土供應廠商提出切實可行的降低混凝土人模溫度的措施，具體如下：

    ①采用冰水配制混凝土，或混凝土廠址配置有深水井，采用冰涼的井水配置。②粗細骨料均搭設遮陽棚，避免日光曝曬。③選用低水化熱的Pl0普硅水泥，并利用摻合料減少水泥單方用量。

    以上措施第②條所有廠商均可實施；第③條可通過優化配比與原材實施，已有以往成功經驗；而第①條對降低入模溫度最為關鍵，在對混凝土供應商考察時作為重點考慮，并要求其提出詳盡的專項大體積混凝土供應質量保證措施與承諾書，作為選擇供應商的依據。如混凝土廠商對于大面積應用冰水或深井水配比有困難時，可只配相應電梯井厚大承臺部位，混凝土澆灌前廠商應落實一切先期準備，在混凝土澆灌時與施工現場緊密聯系，待現場發出電梯井澆灌用混凝土要求時及時進行配置，并專車運至工地進行澆灌。同時，施工時除澆灌操作流程時采取必須的措施外，深厚井坑的澆灌盡量避開中下午炎熱天氣，最好是安排在晚9：00至晨8：00之間，以最大限度地降低厚大井坑的混凝土入模溫度。

    通過以上措施，將混凝土入模溫度控制在20°C，根據王鐵夢著作，因無混凝土入模20°C指標，采用中間狀態插入法計算確定：T′=32℃

    (2)修正系數

    ①水泥標號修正系數kl=1.13(525號)；②水泥品種修正系數k2=1.2(普通硅酸鹽水泥)；③水泥用量修正系數k3=W/275；W為實用水泥量(kg/m³)，根據以往已有成功經驗，C30S8混凝土通過一級粉煤灰與高效復合防水劑“雙摻”技術，單方水泥用量可控制在310kg甚至更低，現暫以310kg/m³計，則k3=W/275=310/275=1.127：④模板修正系數(木模及其它保溫模板)K4=1.4。

    (3)修正水化熱最高溫升值

    Tmax=T•；kl•；k2•；k3•；k4=32×1．13×1．2 x l．127×1．4：68．5℃

    考慮混凝土入溫度為20°C，則混凝土中心最高溫度達88．5°C。根據近年工作經驗，混凝土最高溫升值一般發生于澆灌后2～3天的白天，估計室外溫度約在30℃，則混凝土中心溫度峰值與表面大氣溫差約在58．5℃，仍需采取相應的保溫措施，以保證從混凝土中心至大氣的溫度梯度及混凝土本身的降溫梯度滿足合理的預控指標。

2、延緩溫差梯度與降溫梯度的措施

    (1)厚大承臺、樁帽均采用雙層麻袋片澆水養護及保溫措施，專人負責，覆蓋于混凝土終凝后進行，原則上維持5天濕潤覆蓋狀態，如5天仍達不到此標準，則繼續濕潤覆蓋。

    (2)對于厚大基礎，除按第（1）外，還需采取以下措施：

    ①該部位混凝土澆灌完畢并可上人后，于集水坑內注滿涼水(可兼作降低混凝土初始溫度之用途)。②該部位混凝土終凝后于深周圈用M5水泥砂漿MU7.5粘土磚砌筑100m高檔水檐，內側抹20厚1：2.5水泥砂漿，表面壓光。③擋水檐砂漿凝同后進行蓄水養護。④(多100mm高蓄水作為混凝土與外部大氣熱能交換的一個緩沖層，將理論上混凝土中心溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度各控制在25℃以內的常規溫控指標轉換為混凝土中心溫度與表面溫度、表而溫度與蓄水溫度之間的差值。⑤為溫度變化始終處于受控狀態，每次進行測溫記錄時還須測量測溫點位置水溫。⑥如遇大風天氣，需采取搭設防風棚措施。⑦混凝土澆灌過程中或澆筑后，特別是混凝土開始處于降溫階段時，如遇大雨甚至暴雨天氣，應搭設防雨棚。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)