摘要:本文分析了鳳凰城S區(qū)7~8號樓及B車庫工程筏板基礎控溫工程,闡述了筏板基礎控溫的施工。
關鍵詞:混凝土;筏板基礎;控溫;施工
1.工程概況
鳳凰城S區(qū)7~8號樓及B車庫工程為鋼筋混凝土框架剪力墻結構,總建筑面積約112262.00㎡,地上建筑面積為77300.00㎡,地下室建筑面積34962.00㎡,地下為二層車庫,地下2層,地上32層,建筑結構安全等級為二級,建筑設計使用年限為50年。
2. 筏板控溫的目的
本工程基礎為2m的筏板基礎,屬大體積混凝土結構,大體積砼是指砼結構斷面最小尺寸在100cm以上或要求限制由于水化熱引起體積變化的砼。在施工中應針對結構斷面、材料選用、施工工藝、周圍環(huán)境等條件估算砼內部的最高溫度,采取有效措施,降低水化熱,控制砼中心溫度和表面溫度之差,使其不大于25℃,防止砼裂縫。
3. 混凝土溫度計算方法
3.1混凝土拌合物的溫度
混凝土拌合物的溫度是各種原材料入機溫度的中和。
溫度計算:
水 泥:274 Kg 60℃
砂 子:767 Kg 35℃ 含水率為3%
石 子:1030Kg 35℃ 含水率為2%
水:180 Kg 25℃
粉煤灰:90 Kg 35℃
外加劑:5.88 Kg 30℃
TO=[0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]/[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]
式 中:TO ——混凝土拌合物的溫度(℃)
Mw、Mce、Msa、Mg ——水、水泥、砂、石每m3的用量(kg/m3)
Tw、Tce、Tsa、Tg ——水、水泥、砂、石入機前溫度
Wsa、Wg ——砂、石的含水率(%)
C1、C2 ——水的比熱溶(kJ/Kg K)及溶解熱(kJ/Kg)
C1=4.2,C2=0(當骨料溫度>0℃時)
TO=[0.9(274×60+8×35+767×35+1030×35)+4.2×25(180-767×3%-1030×2%)+4.2(3%×767×35+2%×1030×35)-0]/[4.2×180+0.9(274+767+1030)]=35.26℃
3.2混凝土拌合物的出機溫度
T1=T0-0.16(T0-Ti)
式中: T1——混凝土拌合物的出機溫度(℃)
Ti——攪拌棚內溫度,約28℃
∴ T1=35.26-0.16(35.26-28)=34.09℃
3.3混凝土拌合物澆筑完成時的溫度
T2= T1-(αtt+0.032n)(T1-Ta)℃
式中:T2——混凝土拌合物經(jīng)運輸至澆筑完成時的溫度(℃)
α——溫度損失系數(shù) 取0.25
tt——混凝土自運輸至澆筑完成時的時間 取0.7h
n ——混凝土轉運次數(shù) 取3
Ta——運輸時的環(huán)境氣溫 取25
T2=34.09-(0.25×0.7+0.032×3)(34.09-25)=31.62℃
混凝土拌合物澆筑完成時溫度計算中略去了模板和鋼筋的吸熱影響。
3.4混凝土最高溫升值
Tmax=T2 + QK/10 + F/50
式中:Tmax——混凝土最高溫升值(℃)
Q ——水泥用量 約274kg
F ——粉煤灰用量90kg
K ——使用42.5普通硅酸鹽水泥時取1.25。
Tmax=31.62+274×1.25/10+90/50=67.67℃
該溫度為筏板混凝土內部中心點的溫升高峰值,一般在混凝土澆筑后3d左右產(chǎn)生,以后趨于穩(wěn)定不再升溫,并且開始逐步降溫。
3.5混凝土表面溫度
規(guī)范規(guī)定:對大體積混凝土的養(yǎng)護,應采取控溫措施,并按要求測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度,將溫度差控制在25℃以內。
由于混凝土內部最高溫升值理論計算為67.67℃,因此將混凝土表面的溫度控制在43℃左右,這樣混凝土內部溫度與表面溫度,以及表面溫度與環(huán)境溫度之差均不超過25℃,表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度來完成。
4. 混凝土材料選擇
4.1水泥
普通硅酸鹽水泥42.5,28d水化熱為377KJ/Kg,普通硅酸鹽水泥各種性能都較好,因此決定采用普通硅酸鹽42.5水泥。再通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能。
4.2粗骨料
采用碎石,粒徑5-31mm,含泥量不大于1%,選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。
4.3細骨料
采用中砂,平均粒徑大于0.5mm,含泥量不大于2%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土收縮。
4.4粉煤灰
由于混凝土的澆筑方式為泵送,為了改善混凝土的和易性便于泵送,考慮摻加適量的粉煤灰,粉煤灰的摻量控制在10%以內。
4.5外加劑
摻加適量緩凝高效減水劑H-FDN300,摻量1.62%,對混凝土收縮有補償功能,可提高混凝土的抗裂性和防水性能。
5. 測溫探頭的埋設
每個測溫點放置三個測溫探頭,筏板底部、中部、上部各一個,在澆筑混凝土時,將連好測溫線的探頭預埋混凝土中,溫度傳感器處于測溫點位置,插頭留在混凝土外面并用塑料袋罩好,避免潮濕,保持清潔。為便于操作,留在外面的導線長度應大于 20cm 。測溫時,按下主機電源開關,將測溫線插頭插入主機插座中,主機顯示屏上即可顯示相應測溫點的溫度。
6. 溫度監(jiān)測控制
(1)砼澆筑后10~12小時之內在其上覆蓋一層塑料薄膜,然后再蓄水養(yǎng)護。
(2)砼測溫從砼澆筑后12小時開始,溫度上升階段,每2h測一次,溫度下降階段每4h測一次,5天后8h測一次。同時應測大氣溫度。所有測溫孔均應編號,進行混凝土內部不同深度和表面溫度的測量。
(3)測溫時發(fā)現(xiàn)混凝土內部最高溫度與表面溫度之差達到25℃或溫度異常時,應及時通知技術部門和項目工程師,以便及時采取措施。
(4)測溫結束后,應進行測溫結果分析,并繪制砼中心溫度,砼中心與表面的溫度、砼表面溫度與時間(天)的曲線。
8.結語
在筏板基礎混凝土施工中,溫度與溫度應力的發(fā)展規(guī)律對混凝土的裂縫控制是至關重要的。所以在施工中一定要嚴密監(jiān)控筏板基礎溫度,保證施工質量。
參考文獻
[1] 劉開強,翁明強,蔣媛,筏板基礎的優(yōu)化設計[J].《四川建筑科學研究》2010.03