本文摘要：路橋?qū)I(yè)研究生文章發(fā)現(xiàn)通過調(diào)劑混凝土配比后,該工程混凝土在28d強(qiáng)度達(dá)到46MPa左右,因此本次配合比的調(diào)劑進(jìn)步了它的抗裂能力。 (三)把持料溫和混凝土出倉溫度。拌和水采用冰水,提前8h將冰塊投入水泥中,使水溫降至4℃左右再用;對(duì)曬熱的砂、石料采用淋水降溫。
路橋?qū)I(yè)研究生文章發(fā)現(xiàn)通過調(diào)劑混凝土配比后,該工程混凝土在28d強(qiáng)度達(dá)到46MPa左右,因此本次配合比的調(diào)劑進(jìn)步了它的抗裂能力。 (三)把持料溫和混凝土出倉溫度。拌和水采用冰水,提前8h將冰塊投入水泥中,使水溫降至4℃左右再用;對(duì)曬熱的砂、石料采用淋水降溫。在混凝土中埋置夾布膠管或鋼絲網(wǎng)膠管,管內(nèi)充水或充氣,使管徑增大,待混凝土初凝后,放出水或空氣,抽出膠管,形成排氣通道�；炷劣不�,用高標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土灌實(shí)。
《城市道橋與防洪》(月刊)創(chuàng)刊于1984年，由上海市政工程設(shè)計(jì)研究院主辦。是面向全國城市交通、道路、橋梁、防洪和排水工程界的科技期刊;是理論和實(shí)際相結(jié)合的實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)類刊物。本刊由中華人民共和國建設(shè)部主管，上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院主辦，全國城市道路與橋梁技術(shù)情報(bào)網(wǎng)協(xié)辦，國內(nèi)外公開發(fā)行。
摘要:本文緊密聯(lián)合湄公河大橋主墩承臺(tái)大體積混凝土工程建設(shè)實(shí)踐,研究總結(jié)了大橋承臺(tái)大體積混凝土的溫控方法和措施,具有必定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:湄公河大橋;大體積混凝土;溫控技巧;分析
一、引言
柬埔寨境內(nèi)的湄公河大橋工程大橋橋墩采用六角形實(shí)體墩身,橋墩承臺(tái)采用六角形高樁承臺(tái),高低游側(cè)同樣為三角形,承臺(tái)高4.5m,縱向?qū)?3.80m,橫向?qū)?1.60m,承臺(tái)是范例的大體積混凝土工程。承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,混凝土總體積約為1067m3。根據(jù)施工打算承臺(tái)的施工將于2008年4月底施工,當(dāng)?shù)?月份氣溫預(yù)計(jì)在35℃～40℃,高溫施工條件給大體積混凝土裂縫把持增長(zhǎng)難度,施工單位面臨宏大尋釁。本研究從原材料優(yōu)選、混凝土配合比優(yōu)化以及施工中的溫控和養(yǎng)護(hù)技巧等展開系統(tǒng)研究,研究總結(jié)出一套合適于大體積混凝土工程的裂縫把持方法。
二、本工程預(yù)防水化熱產(chǎn)生過大而采用的處理措施
(一)原材料的優(yōu)選。根據(jù)工程實(shí)際情況,水泥從柬埔寨周邊國家進(jìn)口,本研究通過對(duì)大象I型水泥、PCB40、PCB50、TPIⅠ型和TPIⅤ等多種水泥分辨進(jìn)行了水泥強(qiáng)度、體積安定性、凝結(jié)時(shí)間、水化熱實(shí)驗(yàn),測(cè)試的部分性能指標(biāo)見表1。粉煤灰從國內(nèi)運(yùn)輸,經(jīng)優(yōu)選采用上海石發(fā)電力粉煤灰有限公司Ⅱ級(jí)粉煤灰,根據(jù)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試粉煤灰的性能指標(biāo)見表2,各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足GB/T 1596-2005規(guī)定的Ⅱ級(jí)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)表1實(shí)驗(yàn)成果可見:五種水泥的安定性均合格。從凝結(jié)時(shí)間和水泥水化熱測(cè)試成果來看TPI V型水泥的凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng),而且水化熱也最低,因此TPI V型水泥最合適承臺(tái)大體積混凝土工程。
為配制抗裂大體積混凝土,通常選取緩凝型高效減水劑作為外加劑。在混凝土中摻加高效減水劑,可以轉(zhuǎn)變水泥漿體的流變性能,進(jìn)而轉(zhuǎn)變水泥及混凝土結(jié)構(gòu),起到改良混凝土性能的作用。在保持流動(dòng)性及水膠比不變的條件下,可以減少用水量及水泥用量,從而從根本上降低水化熱的產(chǎn)生。因此高效減水劑的優(yōu)選對(duì)于把持承臺(tái)大體積混凝土工程的質(zhì)量至關(guān)重要。
本研究通過對(duì)西卡2000AT、西卡NN、馬貝N100、馬貝R104、富士樂COMPLAST SP337、麥斯特RP25R、麥斯特RP26R和金星JN多種外加劑進(jìn)行比選實(shí)驗(yàn),最終選用上海麥斯特公司生產(chǎn)的RP25R緩凝型混凝土高效減水劑,其減水率高、摻量低、與低堿水泥適應(yīng)性好,能夠大大改良混凝土拌合物的經(jīng)時(shí)喪失,延緩混凝土溫升峰值涌現(xiàn)的時(shí)間,減小混凝土的壓縮。該外加劑無氯離子,堿含量小于減水劑干重的1%。經(jīng)測(cè)試TPIⅤ型水泥與麥斯特RP25R的適應(yīng)性良好。
(二)合理調(diào)劑混凝土的配合比,減小水化熱和進(jìn)步強(qiáng)度。混凝土組成材料的選用對(duì)大體積混凝土產(chǎn)生的水化熱高低有直接影響。合理的混凝土配合比應(yīng)具有較低的水泥用量、較低的水化熱、較低的水灰比,同時(shí)具有較好的和易性和可泵送性。本橋承臺(tái)施工通過大批配合比實(shí)驗(yàn),在施工中粗骨料采用機(jī)制碎石,粉泥含量低于1.5%,細(xì)骨料為天然砂,粉泥含量低于2%,采用TPI V水泥,在每m3混凝土中摻入130～140kg粉煤灰,同時(shí)摻加麥斯特RP25R,以達(dá)到減少水化熱的目標(biāo),推遲水化熱峰值涌現(xiàn)的時(shí)間。
普通水泥水化過程中放出的熱量為500J/g左右,故應(yīng)合理選擇混凝土配合比,由于水膠比降低,混凝土強(qiáng)度進(jìn)步,在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度請(qǐng)求下,盡可能減少水泥用量,以減少水泥的水化熱,將本來350kg/m3減少到310～320kg/m3。
(四)設(shè)置后澆縫同時(shí)增長(zhǎng)混凝土體內(nèi)散熱通道。由于本承臺(tái)高4.5m,縱向?qū)?3.80m,橫向?qū)?1.60m,故設(shè)置了后澆縫,以減少外束縛力和溫度應(yīng)力,同時(shí)也有利于散熱,降低混凝土的內(nèi)部溫度。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算的調(diào)劑,在滿足功效、強(qiáng)度、耐久性的前提下,轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增大混凝土的散熱面積和散熱通道。
(五)采用導(dǎo)管排氣法排除混凝土體內(nèi)水化熱。在混凝土中埋置導(dǎo)管,排除混凝土體內(nèi)的水化熱。具體方法為:
在混凝土中梅花形埋置直徑為50mm的鋼管,待混凝土凝固具有必定強(qiáng)度后,拔出鋼管,用高標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土將管孔灌實(shí)。注意,在混凝土開端硬化后,每隔1h將鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)一周,否則,混凝土凝固后,鋼管將拔不出來.
用金屬鋼帶制成的波紋管埋置于混凝土內(nèi)形成排氣孔道,排除體熱,待水化反響基礎(chǔ)結(jié)束后,用高標(biāo)號(hào)砂漿灌實(shí),金屬波形管不需要拔出。
(六)把持混凝土的坍落度。承臺(tái)混凝土試配時(shí)的坍落度為18cm,在施工時(shí),為了進(jìn)一步進(jìn)步混凝土強(qiáng)度,請(qǐng)求適當(dāng)減少用水量,把坍落度調(diào)劑到15cm左右;同時(shí)要加強(qiáng)振搗,保證密實(shí),以進(jìn)步混凝土的強(qiáng)度。
(七)對(duì)施工材料和每道工序的溫度進(jìn)行定時(shí)測(cè)量。在施工過程中,監(jiān)理和施工人員都安排專人對(duì)拌和水、砂、石料、混凝土出倉、入模溫度、冷卻水進(jìn)出口溫度、氣溫和天然水溫進(jìn)行定時(shí)測(cè)量和記載,嚴(yán)格把持每道工序的溫升。當(dāng)創(chuàng)造冷卻水溫度過高時(shí),加大循環(huán)速度和流量,進(jìn)步冷卻效果。
(八)養(yǎng)護(hù)及檢測(cè)。等混凝土終凝后立即在承臺(tái)表面作蓄水養(yǎng)護(hù),在每層混凝土頂面蓄水25～30cm,利用冷卻管出來的溫水進(jìn)行蓄水保溫,以減緩混凝土表面溫度散失,減小混凝土內(nèi)外溫差,同時(shí)進(jìn)行冷卻管出口測(cè)溫監(jiān)控,蓄水保溫5～7d,直至混凝土內(nèi)外溫差低于20℃。
在每個(gè)承臺(tái)內(nèi)設(shè)置8層半導(dǎo)體溫度傳感器,每層為11個(gè)測(cè)點(diǎn)。因此,一個(gè)承臺(tái)內(nèi)的測(cè)溫點(diǎn)達(dá)到121個(gè),成立專門測(cè)溫小組,每隔2h進(jìn)行一次測(cè)量,測(cè)量成果及時(shí)收拾上報(bào)。
三、結(jié)語
實(shí)踐證明,本工程采用高效減水劑、把持水泥用量和混凝土材料溫度,可降低混凝土內(nèi)溫度,外部采用保溫措施和適當(dāng)進(jìn)步混凝土早期強(qiáng)度等方法,可以有效把持大體積混凝土的水化熱,防止產(chǎn)生溫度裂縫。
在大體積混凝土施工過程中,采用上述方法來降低混凝土水化熱,是較經(jīng)濟(jì)可行的;采用高效減水劑,減少水泥用量,并適當(dāng)代用粉煤灰,可以有效降低混凝土的水化熱;減小水灰(膠)比,加強(qiáng)振搗,進(jìn)步混凝土早期抗裂強(qiáng)度,也是防裂的有效措施之一;混凝土內(nèi)的溫度散布以中間最高,上層又略高于下層。因此,冷卻管的安排可適當(dāng)偏上;加強(qiáng)外圍套箱、模板的強(qiáng)度和剛度,防止因混凝土發(fā)熱膨脹而開裂、變形,是施工中應(yīng)特別注意的問題;混凝土內(nèi)最高溫升在澆注后35～55h,因此,有關(guān)內(nèi)部降溫和外部保溫措施必須保存相應(yīng)時(shí)間,以防不測(cè),最好保存4d以后,待混凝土內(nèi)部溫度降至安全領(lǐng)域后方可結(jié)束。
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