循环水降温技术在大体积混凝土施工中的运用

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1、循环水降温技术在大体积混凝土施工中的运用www.hbcas.com.cn2012-10-290:00:00武汉中建工程管理有限公司程静蓉魏恒关键词：循环水降温大体积混凝土一、工程概况武汉王家湾数码港项目由地下三层、地上二十七层组成，商业综合体建筑，总建筑面积113207m2。地下室基础底板由主楼筏板(H二2000mm)及裙楼筏板(H=700mm)组成，面积14923m2o裙楼筏板混凝土量为9600m3,主楼筏板基础混凝土量7570多m3(其中3区3670m3,8区3900m3),屈大体积混凝土底板。二、循环水降温

2、的慨念混凝土浇筑后，水泥在水化过程中，前「3天释放出的热量是总热量的一半。大体积混凝土底板施工时，为控制混凝土里表温差，一般是采用表面覆盖的方法来提高混凝土表面温度。当混凝土底板厚度更厚，混凝土强度及入模温度更高，采用表面覆盖的办法提高表面温度有限，里表温差不能控制在设计范围内时，就必须采取其它措施来降低混凝土硬化过程中的内部温度。釆用“预埋冷却管”通过水循环冷却,强制降低内部混凝土水化温度的方法目前运用较多。“预埋冷却管”原理是通过高压水泵将温度较低的水注入预埋在混凝土中的冷却水管中,混凝土内部水化热通过钢管热

3、交换导入水中，再通过水的循环使混凝土中心温度降温，从而达到降低混凝土里表温差的目的。三、采用循环水降温技术的原因1、环境因素：此次底板浇筑施工正直厂8月夏季高温期(白天平均温度35度以上)，地表温度高达近50°Co混凝土浇筑后，由于水泥水化热导致混凝土内部温升较高热量不易散出，加Z高温季节温度更是不易降下来。而混凝土面层为了防止水分蒸发过快进行浇水养护，所以相对内部散热较快，形成内外温差。依据《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》要求，大体积混凝土内外温差不大于25°C,超过这个温度会使混凝土内部产生的

4、压应力，而表面产生的拉应力值增大，而此时混凝土的龄期很短抗拉强度较低。因此，混凝土在内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用下，促使混凝土硬化时的收缩，在收缩时由于受到基底及结构木身的约束，会产生很大的收缩应力(拉应力)，当收缩应力超过当时的混凝土抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。本底板通过计算，升温阶段混凝土的内外温差已大于25°C,必须采取防止混凝土裂缝的措施。2、底板大体积混凝土温度裂缝控制计算：以3区为例，基础底板长59.65m,宽35.9m,厚2.00m,采用C30P8,配筋率为0.8192%,地基土为

5、粘土层。施工采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量控制在190kg/m3,采用一次性浇筑不留施工缝，混凝土的浇筑时间在7〜8月，月份高温气温平均为33°Co(1)、混凝土的最大绝热温升最大绝热温升Th=mcQ/cP(1-e-mt)=213X461/0.97X2400(1-e-mt)=100037/2328X(1-2.718-0.406X3)=59.9°C式中Th——混凝土最大绝热温升(°C)；me混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(kg/m3),me二186+27;Q——水泥28d水化热(kj/kg),查表Q二461

6、；c混凝土比热、取0.97[kJ/(kggK)]；P混凝土密度、取2400(kg/m3)；e——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期(d),取t=3d;m——系数、随浇筑温度而改变。查表m=0.406o系数m故最大绝热温升值Th二59.9°C(1)、混凝土中心计算温度Tl(t)二Tj+ThE(t)=40+59.9X0.65二7&9°C式中Tl(t)——t龄期混凝土中心计算温度(°C),因3d为混凝土浇筑后的最大温升，故取龄期为3d。Tj——混凝土浇筑温度(°C),Tj=40°C；C(t)——I龄期降温系数，(

7、2)、混凝土表层(表面下50〜100mm处)温度保温材料厚度，选用1层塑料薄膜+1层岩棉+2层麻袋覆盖。5=0.5hgAx(T2-Tq)Kb/A(Tmax-T2)取T2-Tq=20°CTmax-T2=19.8°C6=0.5XhX0.04(T2-Tq)X1.6/2.33X(Tmax~T2)=0.5X2X0.04X20X1.6/2.33X19.8二28mm式中6保温材料厚度(mm),5=30mm;h——混凝土底板实际浇筑厚度，h=2m；入x所选保温材料导热系数[W/(mgk)],查表入x=0.04T2——混凝土表面温

8、度(°C)；T2=40°CTq——施工期大气最低温度(°C),Tq=20°C；入混凝土导热系数,取2.33[W/(mgk)]；Tmax计算得混凝土最高温度(°C)；Tmax=59.9°C计算时可取取T2-Tq=20°CTmax-T2=19.8°CKb——传热修正系值，取1.3〜2.0,查表取Kb=l・6(3)、混凝土表面的传热系数P=l/Z(8i/入i+1/Bq)=1/[