混凝土溫控經(jīng)驗(yàn)公式在某混凝土承臺(tái)的應(yīng)用

劉海強(qiáng)  梁宏飛

洛陽(yáng)市建筑工程公司

1、水化熱溫升控制措施

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

    現(xiàn)國(guó)內(nèi)施工界普遍采用王鐵夢(mèng)的《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》專著中的經(jīng)驗(yàn)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(jīng)多年施工實(shí)踐證明與實(shí)際情況基本吻合，本工程亦按此選取最大承臺(tái)厚度3100cm進(jìn)行近似計(jì)算，作為工程預(yù)控指標(biāo)，并借此提出保溫與降溫措施。

    (1)標(biāo)準(zhǔn)化水熱溫升值T′(在一般兩層草包保溫養(yǎng)護(hù)條件下)

    工程進(jìn)度計(jì)劃，地下室底板混凝土于5月初進(jìn)行澆灌，此時(shí)本市已基本進(jìn)入高溫天氣，夏季取初始值，但根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，如此厚度的大體積混凝土，單靠后期保溫措施無(wú)法控制內(nèi)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(dá)到此目的，必須由混凝土供應(yīng)廠商提出切實(shí)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(xì)骨料均搭設(shè)遮陽(yáng)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(shí)施；第③條可通過(guò)優(yōu)化配比與原材實(shí)施，已有以往成功經(jīng)驗(yàn)；而第①條對(duì)降低入模溫度最為關(guān)鍵，在對(duì)混凝土供應(yīng)商考察時(shí)作為重點(diǎn)考慮，并要求其提出詳盡的專項(xiàng)大體積混凝土供應(yīng)質(zhì)量保證措施與承諾書，作為選擇供應(yīng)商的依據(jù)。如混凝土廠商對(duì)于大面積應(yīng)用冰水或深井水配比有困難時(shí)，可只配相應(yīng)電梯井厚大承臺(tái)部位，混凝土澆灌前廠商應(yīng)落實(shí)一切先期準(zhǔn)備，在混凝土澆灌時(shí)與施工現(xiàn)場(chǎng)緊密聯(lián)系，待現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出電梯井澆灌用混凝土要求時(shí)及時(shí)進(jìn)行配置，并專車運(yùn)至工地進(jìn)行澆灌。同時(shí)，施工時(shí)除澆灌操作流程時(shí)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(guò)以上措施，將混凝土入模溫度控制在20°C，根據(jù)王鐵夢(mèng)著作，因無(wú)混凝土入模20°C指標(biāo)，采用中間狀態(tài)插入法計(jì)算確定：T′=32℃

    (2)修正系數(shù)

    ①水泥標(biāo)號(hào)修正系數(shù)kl=1.13(525號(hào))；②水泥品種修正系數(shù)k2=1.2(普通硅酸鹽水泥)；③水泥用量修正系數(shù)k3=W/275；W為實(shí)用水泥量(kg/m³)，根據(jù)以往已有成功經(jīng)驗(yàn)，C30S8混凝土通過(guò)一級(jí)粉煤灰與高效復(fù)合防水劑“雙摻”技術(shù)，單方水泥用量可控制在310kg甚至更低，現(xiàn)暫以310kg/m³計(jì)，則k3=W/275=310/275=1.127：④模板修正系數(shù)(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(dá)88．5°C。根據(jù)近年工作經(jīng)驗(yàn)，混凝土最高溫升值一般發(fā)生于澆灌后2～3天的白天，估計(jì)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(yīng)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(yù)控指標(biāo)。

2、延緩溫差梯度與降溫梯度的措施

    (1)厚大承臺(tái)、樁帽均采用雙層麻袋片澆水養(yǎng)護(hù)及保溫措施，專人負(fù)責(zé)，覆蓋于混凝土終凝后進(jìn)行，原則上維持5天濕潤(rùn)覆蓋狀態(tài)，如5天仍達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)，則繼續(xù)濕潤(rùn)覆蓋。

    (2)對(duì)于厚大基礎(chǔ)，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(nèi)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(nèi)側(cè)抹20厚1：2.5水泥砂漿，表面壓光。③擋水檐砂漿凝同后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)。④(多100mm高蓄水作為混凝土與外部大氣熱能交換的一個(gè)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(nèi)的常規(guī)溫控指標(biāo)轉(zhuǎn)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(tài)，每次進(jìn)行測(cè)溫記錄時(shí)還須測(cè)量測(cè)溫點(diǎn)位置水溫。⑥如遇大風(fēng)天氣，需采取搭設(shè)防風(fēng)棚措施。⑦混凝土澆灌過(guò)程中或澆筑后，特別是混凝土開始處于降溫階段時(shí)，如遇大雨甚至暴雨天氣，應(yīng)搭設(shè)防雨棚。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)