泵送高强大体积混凝土施工的温度监测

泵送高强大体积混凝土施工的温度监测厦门海光大厦高35层，地下室底板混凝土强度等级为C35，抗渗标号S8，一次浇筑量2800m，不预留后浇带。为防止升温、降温过程中可能产生的温度裂缝，进行了温度监测。第1章温度监测及其结果采用铜—康铜热电偶测温法。用UJ33A型低电势直流电位差计并联DM-6017型数显式万用表进行测量。地下室底板长53.55m，宽43.10m，厚1.2m，内筒部分长宽均为16.0m，厚1.8m。结合配筋及上述情况，采用均匀布点的方式共布置25个测位汁79个测点。平面布置示意见图3-8-10测温结果显示混凝土最高温升值不仅与水泥品种和用量有关，并随着混凝土厚度的增加，传热阻力加大，最高.温升值也增高。通过15d的现场监测，取得了大量监测数据。现将不同深度测位的各测温点的温度与龄期的关系，以1号（深1.2m）为代表，如图3-8-2所示。由于温度监测及时，提供了准确的温度数据，使施工现场能根据温度变化采取相应的技术措施，故对控制温升，减少混凝土内外温差，延缓水化热的释放速率，控制降温速度等起了有效的作用，取得了较好的技术和经济效益。第2章几个问题的探讨第1节泵送高强大体积混凝土配合比定海光大厦地下室底板混凝土强度高，抗渗标号高，且不允许留后浇带，需一次浇筑完成。采用泵送，坍落度要求为8~10cm，混凝土缓凝6h左右。在上述限定条件下，经试验先确定使用顺昌水泥厂为水口大坝专门生产的炼石牌普硅525号水泥，其矿物成分见表3-8-1。根据Woods公式可求出该水泥的水化热为407320J/kg，明显低于一般普硅525号水泥的水化热（460240J/kg）。为保证足够的抗渗性，设计要求内掺水泥用量10%的UEA混凝土微膨胀剂。在限制条件下，UEA产生的膨胀能转化为化学预压应力，可补偿混凝土的收缩，防止并减少裂纹，提高抗渗性。但掺入UEA后，混凝土凝结时间略有缩短，坍落度损失也较大，于是有针对性地选用P0ZZ0LITHC6220—C混凝土缓凝引气减水剂，掺加量为每千克水泥2.5~3.0mL，可缓凝6h左右且节约水泥8%~10%。掺加的粉煤灰是华能福州电厂的产品，该粉煤灰铝硅玻璃体含量大于70%，有较高的活性，在Ca（0H）2和CaS04·2H20的激发下，活性充分发挥，可大大提高混凝土的后期强度，增加混凝土的密实度。基于以上所述，使用等量取代法进行混凝土配合比设计计算和试验，最后确定了7组混凝土配合比（表3-8-2）。由表3-8-2可知，水泥最大用量为363kg/m3，故混凝土内最大绝热温升值应为：Tmax=（W·Q）/（γ·C）=（363×407320）/（993.7×2400）=62℃假设纵向一维散热，散热系数为0.6，则由水化热引起的温升值应为37.2℃。最后地下室底板实施方案为7号方案，初凝时间为9h25min。浇筑中按规定留取混凝土试样进行强度检测，并按规范要求进行强度检验评定，验评结果显示超标较大，说明还有进一步降低水泥用量的余地。根据试验，粉煤灰掺加量为基准混凝土水泥用量的20%，UEA内掺10%较好。表3-8-3为调整后的配合比。试验结果表明，水泥用量虽明显减少，但混凝土强度仍能保证，最高绝热温升值降低了6℃左右。木钙减水剂有许多优越性，但在使用中要预先将粉状减水剂溶化，计量和操作都比较麻烦且坍落度损失较大，因此改用POC6220—C混凝土缓凝引气减水剂。对于远距离运输的混凝土，留一部分在车到达目的地前或泵送前进行原液后掺，既避免了坍落度损失，又改善了混凝土的和易性，是更为理想的外加剂。海光大厦地下室底板混凝土配合比设计表3-8-2试验结果还表明混凝土的实测表观密度大于按绝对体积法计算所的计算值，分析原因主要是受混凝土组织结构差异的影响、细骨料自身表观密度及空隙路的影响等。因此，施工时还需根据混凝土的实测表观密度对上述配合比进行调整。第2节温度监测点布点方案的优化设计施工实践证明，应根据基础平面特征和规范要求，尽可能减少监测位，而沿厚度纵应增加测点数，同时根据钢筋布筋密度适当调整测位位置，见图3-8-3。优化后的布点方案保证了内筒和电梯井的监测，且有相对的半轴对称性，同时又充分考虑了海光大厦基础不对称的平面特点。对1.2m厚的底板部分及沿侧模板部分别适当减少监测点，将钢筋密度高的各轴线交汇处的测点略作位置调整，强化了其规律性、代表性和整体性。沿厚度方向，每一测位的上测点（混凝土浇筑块体的外表温度）和下测点（混凝土浇筑块体底面的温度）位置应严格遵守YBJ224—91规程的规定，其他测点则根据混凝土厚度灵活对称划分。第3节最高温升与降温梯度根据实测，每一测点的最高温升约出现在混凝土浇筑到该点后的第3天。每测点最高温升实测值远高于计算值（参照经验数据计算）。事实上，对1个测位而言，因为混凝土明过程的时间差，1个测位的3个测点或5个测点在某一时间时各自分别处于升温或降温阶段，则1个测位或1个局部区域反映出的温升变化实际是多测点的综合叠加效果。如按3测点或5测点在最高温升实测值时的各点温升平均值比较，则比较接近计算值。降温梯度的控制按YBJ224—9l规程规定，混凝土浇筑块体的降温速度宜不大于1.5℃/d。从实际上对1个测点，甚至1个测位，1个局部范围或局部时间内，混凝土的降温速度常会超出l.5℃/d的规定，但就整个浇筑块体的降温速度而言，务必控制在1.5℃/d的平均值内，才能确保混凝土的质量。因为混凝土总体降温缓慢，可充分发挥混凝土徐变特性，减低温度应力。实际上，施工中采用往复推移式连续浇筑，这样，测点间、测位间均存在有时间差、温度差，也只能用整个浇筑块体的降温速度来衡量。降温梯度受许多因素（例如外界气温、养护温度、测点位置等）的影响，但最重要的是受养护温度的制约。实际降温速度远低于升温速度。由图3-8-2实测温度-龄期图可以看出，降温温差与升串串差并不对称于x轴的抛物线。若按降温温差等于升温温差的理论，从第3d最高温升值回落算起，所得混凝土收缩应力值的计算值大于实际应力。因此如果计算值可满足δmax〈R1，则大体积基础底板只要注意控制养护温度就不会出现收缩裂缝。