浅谈大体积混凝土的温控措施

2017-03-10张玉奇

环球市场 2017年4期

关键词：通水温控水管

张玉奇孙驰

中交二航局第四工程有限公司沪通长江大桥项目部

浅谈大体积混凝土的温控措施

张玉奇孙驰

中交二航局第四工程有限公司沪通长江大桥项目部

大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，易产生裂缝。本文通过结合工程实例，以理论结合实际的方法加深对大体积混凝土温控措施的理解。

大体积混凝土；裂缝；温控措施

一、引言

大体积混凝土开裂的主因是温差应力与混凝土本身拉应力强度之间矛盾发展的直接结果，根据船闸闸首结构特征和气候环境，为防止产生温度裂缝，着重在控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、完善构造设计等方面采取措施。

二、工程概况

沪通长江大桥25#墩承台平面轮廓尺寸为49.4×25m，承台高度为5.5m，采用C40混凝土，分两次浇筑，浇筑厚度为2.6+2.9m。

本承台属大体积混凝土，其水化热量大，施工中应考虑相应的工艺技术措施，需对大体积混凝土温度进行监测，控制混凝土的内表温差在20℃以内，防止混凝土内表温差过大产生裂缝。

沪通长江大桥桥址区东临黄海，地处长江河口段中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候区，具有气候温和、雨水充沛、寒暑干湿变化显著、四季分明的气候特征。主要灾害性天气有：暴雨、旱涝、连阴雨、雷暴、台风、龙卷风、冰雹、寒潮、霜冻、大雪、雾等，其中尤以台风、雷暴为严重。

三、温控标准

混凝土温度控制的原则是：

(1)控制混凝土浇筑温度，混凝土入仓并经过平仓振捣后，在上层混凝土覆盖前距混凝土表面10～15cm处的温度为浇筑温度；

(2)尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间；

(3)控制温峰过后混凝土的降温速率，控制降温速率可使混凝土内部温度应力得到及时释放，对减少温度裂缝具有重要意义；

(4)降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面温度和气温之间的差值。

四、现场温控措施

4.1 混凝土配合比优化

为使大体积混凝土具有良好的抗裂性能、体积稳定性和抗渗性，混凝土配制按如下原则配制：

◆ 采用低水化热的胶凝材料体系

大体积混凝土配制应采用适中水胶比，大掺量矿物掺合料的技术路线，尽量降低水泥用量。通过混凝土配合比试验选择最优石子级配、最佳砂率和相容性最好的外加剂，以降低胶凝材料用量。

本项目C40承台混凝土配合比经过优化后采用粉煤灰、矿粉、水泥三元胶凝材料体系，水泥采用海门海螺P.O42.5低碱水泥，粉煤灰采用南通华锦粉煤灰公司的F类二级粉煤灰，矿粉采用张家港恒昌建材公司的S95矿粉，单方混凝土中胶凝材料总量降低至420kg，矿物掺合料比例优化至40%，使混凝土的绝热温升大大降低。

◆ 选用优质聚羧酸类缓凝高性能减水剂

缓凝高性能聚羧酸减水剂，兼顾减水、引气和缓凝效果，可以延缓水化热的峰值并改善混凝土的和易性，降低水灰比以达到减少水化热的目的。

本项目减水剂选用河北金舵建材科技开发有限公司的JD-9聚羧酸系高效缓凝型减水剂，承台混凝土试验室凝结时间控制为30h左右。

◆ 选用级配良好、低热膨胀系数、低吸水率的粗集料

优质骨料体积稳定性好、用水量小，可减小混凝土的收缩变形。根据本工程原材料品质控制技术要求，粗集料含泥量不得超过1%，泥块含量不得超过0.2%；细集料含泥量不得超过2.5%，泥块含量不得超过0.5%。

本项目中碎石采用江西麻山两级碎石，碎石掺配比例为5～16mm：16～25mm=3：7。碎石含泥量抽样检测结果为0.3%，泥块含量抽样检测结果为0.2%。砂采用江西赣江砂，细度模数抽样检测结果2.8，含泥量抽样结果为0.3%，泥块含量抽样检测结果为0.0%。粗细骨料经检测均无潜在碱硅酸反应危害。

◆ 使用低流动性混凝土

在满足施工的前提下，尽可能使用坍落度相对较低的混凝土，有利于减少混凝土用水量，降低温升、减少干缩，提高抗开裂性能。

本项目中承台混凝土坍落度控制在160～200mm。

4.2 冷却水管的埋设及控制

4.2.1 水管材质及加工工艺

近年，为切实降低公共供水管网漏损率，不断对城乡老旧供水设施和农村供水设施进行改造，总投资达8 000多万元。2013年基本完成城区镀锌管网改造，有效解决供水管网漏损率高、水压不足等问题，城市管网漏损率达到18%。同时，开展农村供水“一户一表”改造，截至2014年6月按计划完成177个村的改造任务。