高性能混凝土夏季施工综合温度控制技术

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第7卷第2期铁道科学与工程学报Vo1．7NO．22010年4月JOURNALOFRAIL1^，AYSCIENCEANDENGINEERINGApr．2010△目高性能混凝土夏季施工综口Irm度控制技术邵长青(中铁十六局集团电务工程公司，北京100018)摘要：在武广铁路工程的混凝土施工中，采用骨料喷雾水预冷、底层取料、冰水拌混凝土、夜间薄层浇筑等措施；在混凝土保养上采用自动喷水，白天覆盖混凝土面；用优质水泥加粉煤灰混合料、添加缓凝减水剂等措施，达到温控防裂的目的。通过工程的施工实践经验，对混凝土施工的温度控制从理论上进行了分析，提出了有效的控制措施，保证了混凝土的施工质量。关键词：武广铁路；混凝土施工；温度裂缝；温度控制中图分类号：TU528．1文献标志码：A文章编号：1672—7029(2010)02—0055～O3TemperaturecontroltechnologyforcompositeconcreteconstructioninsummerSHAOChang—qing(The16thBureauGroupofChineseRailwayElectricalEngineeringCo．Ltd．，Beijing100018，China)Abstract：IntheWuhan—Guangzhourailwayprojectsforconcreteconstruction，theaggregatepre—coolingsprayofwater，bottomreclaimers，icemixedconcrete，pouringconcretemeasuressuchaSthinlayeratnightwereused．Inconcretemaintenance，automaticsprinklerwasused，concretesurfacewascoveredduringtheday．Withhigh—qualitycementandflyashmixture，water—reducingagentandothermeasureswereretardedtoa—chievetemperaturecontrolcrack．Throughtheworksofpracticalexperience，theconstructionofmassconcretetemperaturecontrolwascarriedout，scientificanalysisofthetheorywasputforwardeffectivetoguaranteetheconstructionqualityofconcrete．Keywords：Wuhan—Guangzhourailway；concreteconstruction；temperaturecracks；temperaturecontrol表1工地气温特性Table1Temperaturecharacteristicsofthesite工程概况与工程气候1．1工程概况武广线属新建350km／h的双线客专铁路，我公司第二项目队承担了三标段37．097km的施工生产任务，全长37．097km，管段内有桥梁37座，隧道1座。2夏季混凝土施工温控的重要性1．2工程气候工程处于亚热带海洋性气候区，雨量充沛，年2．1大体积混凝土的特点平均气温为20．9～22．2℃，极端最高气温达38．5(1)混凝土是脆性材料，抗拉强度小，拉伸变～40．6℃，七、八月平均气温都大于28c【=。在太形能力也小。阳照射下，混凝土表面温度高达50—6O0【=。气温特性见表1。(2)大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化热收稿日期：2010—0l一18作者简介：邵长青(1982一)，男，山东滕州人，助理工程师，从事道路和铁路建设技术工作 56铁道科学与工程学报2010年4月作用，内部温度急剧上升，但随着龄期增长温度下2．3夏季混凝土施工温控的重要性降，混凝土表面下降更为明显。在一定的约束条件混凝土裂缝一般可分贯穿、深层、表面3类。下会产生较大的拉应力。如混凝土温差梯度过大而造成贯穿裂缝，将危及结(3)由于混凝土长期裸露，表面与空气或水接构的整体性和稳定性。因此，做好夏季混凝土施工触，易产生拉应力。的温控工作是保证工程质量的关键。(4)大体积混凝土一般都不配筋，靠自身承受拉应力。3夏季混凝土施工温控的综合措施2．2夏季气温对混凝土施工的影响在夏季，日夜温差很大，中午在太阳照射下室3．1优选原材料外地面温度可达50～60℃，夜间温度为25～3．1．1水泥30~C。混凝土浇筑后水泥水化热促使混凝土内部选择水化热较低、质量稳定、各项理化指标均温度急剧上升，大体积混凝土内部温度可达60℃，符合的优质水泥做混凝土的主材。经调研，选用了甚至更高。因此，在夏季浇筑混凝土，由于温度过广东英德水泥厂的海螺42．5普通硅酸盐水泥，其高易产生表面干缩裂缝。随气候转变，气温日渐下理化指标见表2和表3。降，混凝土内部热量不易散发，造成混凝土内外温差梯度大，混凝土极易产生裂缝。表2普通硅酸盐水泥物理性能Table2Physicalpropertiesofportlandcement3．1．2混合材料3．1．3外加剂为减少水泥用量，降低混凝土水化热，改善和夏季混凝土施工，混凝土中水份易蒸发，造成易性，提高混凝土的综合性能，按照《水工混凝土塌落度减少；若增加用水量，在水灰比不变的情况掺用粉煤灰技术规范》DL／T5055—96规定，在混下，必须增加水泥用量。为此，采用在混凝土中添凝土中掺加适量粉煤灰，粉煤灰选用湘潭生产的I加缓凝减水剂，以达到不增加水泥且符合施工规范级成品粉煤灰，品质指标和化学成份见表4和表和设计标号C15W8的要求。5。由表4和表5可知，从粉煤灰中SiO含量和3．2降低骨料温度措施SiO2+A12O+Fe2O之总和含量、烧矢量进行分此工程半成品料场设贮料隔仓分别堆放，隔仓析，其化学成分合理，属国家I级灰标准。平均堆高2．5m。为了降温，采取了以下措施：(1)表3普通硅酸盐水泥化学性能骨料预冷，在混凝土浇筑前2h取溪水喷雾降温Table3PropertiesofPortlandcementandchemicalex—(砂子除外)，可使骨料温度下降3—5~C，渗水从地perimentsw／％垅排水沟中排出；(2)通过地垅取用料仓底部未被暴晒的材料；(3)地垅至拌和楼的骨料输送系统搭盖凉棚，避免骨料运输过程中太阳照射升温，必要时对凉棚洒水降温。3．3降低混凝土温度措施为降低混凝土温度，主要采用以下2种降温措序号指标C50以下混凝土实验结果施。(1)用5℃冷水拌制混凝土，以降低混凝土的出机温度。为此，特配置了2台LS100型号的制冷机，以每台200L／rain的速度生产5℃的冷水，并用该冷水来拌制混凝土。若开始拌制混凝土时的环境温度为32～30oC，则拌制，1m混凝土需要的SiO2AI2O3Fe203CaOMgOSO3K2ONa20I．L制冷量，见表6。2．81．20．31．30．58．2 第2期邵长青：高性能混凝土夏季施工综合温度控制技术57表6混凝土(C30)拌合物(四级配)降低1oC所需的制冷量Table6Concrete(C30)mixture(4distribution)toreducetherequiredcoolingscale1℃据混凝土拌和用水制冷量分析：在气温为32～3O℃时，采用5℃的冷水拌和，可降低混凝土温参考文献：度4．78～5．12℃，使混凝土出机温度控制在25．22～26．88cC，满足规范规定的28cI=以内的入[1]杨忠武．浅谈混凝土的施工温度与裂缝[J]．建设者，模温度要求。2009，7(6)：21—24．YANGZhong—WH．Onthetemperatureandcracksincon-(2)夜间薄层浇筑。由于夏季夜间气温相对creteconstruction[J]．Builders，2009，7(6)：21—24．较低，所以，为避开白天高温时段浇筑混凝土，安排[2]贾应春．崔清强．苏通大桥辅桥主墩承台大体积混凝在下午7时到第2天早上7时进行。由于受时间土施工温度控制[J]．桥梁建设，2006，36(5)：29—32．限制，采用薄层浇筑，层厚控制在0．4m左右，短间JIAYing-chun．CUIQing—qiang．Su—Tongbridgeauxil-歇、均匀上升，使混凝土出机后最大限度地减少运iaryEdgemainpiertemperaturecontrolofmassconcrete输及浇筑过程中的温度回升，加快混凝土的入模覆construction[J]．BridgeConstruction，2006，36(5)：29—盖速度，减少暴露时间，防止初凝。32．(3)混凝土内预埋冷却管通水冷却。冷却管[3]杨君．施工中混凝土裂缝的成因和处理[J]．建设由直管段、弯管段、接头组成蛇形管圈作为冷却通者，2009，7(6)：75—77．YANGJun．Constructionofthecausesandtreatmentof水管。混凝土浇筑完成后开始通溪水冷却，防止水concretecracks[J]．Builder，2009，7(6)：75—77．泥水化热引起的混凝土块温度急速上升。通水时[4]贾应春，程宝辉．大体积混凝土施工温度控制基本思路间为14—20d，隔1d换1次进水方向。[J]．世界桥梁，2005，33(11)：104—107．(4)加强养护。浇筑块在终凝后达到15％设JIAYing-chun，CHENGBao—hui．Temperaturecontrol计强度时就实行水养护，并根据具体情况分别采用ofmassconcreteconstructionofthebasicideasfJ]．The以下2种水养护方法之一进行养护：①使混凝土表WoddgBridges，2005，33(11)：104—107．面有2—3cm深的水层，采用水流一头进一头出的[5]谢学礼．万家寨水利枢纽工程混凝土施工温度控制流水养护方式；②浇筑后用自制雾化装置喷雾养[J]．山西水利科技，2001，31(1)：15—18．护，雾化不到的地方，采用人工洒水养护，同时对混XIEXuc-li．Wanjiazhaiwatertemperaturecontrolofcon-凝土面采用麻袋日盖夜掀，防止太阳暴晒，保养期creteconstruction『J1．ShanxiWaterScienceandTech．nology，2001，31(1)：15—18．长达20～25d。[6]陈卫东．混凝土的施工温度与裂缝[J]．山西水利科技。2007，37(4)：89—91．4结语CHENWei·dong．Temperatureandcracksinconcreteconstruction[J]．ShanxiWaterScienceandTechnology，夏季浇筑混凝土，在一般情况下受水泥水化热2007，37(4)：89—91．和气温的共同作用，混凝土内部温度可达60℃以[7]牛宏伟，魏红芳．马家岩水库基础大体积混凝土浇注施工[J]．海河水利，2007，51(5)：35—37．上，因此，大体积混凝土的浇筑质量无法得到保证。NIUHong-wei，WEIHong-fang．MaJia—yanReservoir采取上述措施后，夏季混凝土的浇筑质量得到了保pouringmassconcretef0undationconstruction[J]．Haihe证。根据此工程埋设的温度计在混凝土块内测到RiverWaterResources，2007，51(5)：35—37．的温度值，其最高温升均在50℃以下，且温度曲线[8]薛强，陈巍，解红军．藤子沟水电站大坝混凝土温平稳合理，这样，既保证了工程质量，又保证了工程度控制设计[J]．东北水利水电，2006，27(7)：34—进度。36．XUEQiang，CHENWei，XIEHong—jun．Tengzi—goutrenchdamtemperaturecontroldesignofconcrete[J]．NortheastWaterResourcesandHydropower，2006，27(7)：34—36．