设备基础大体积混凝土 日 皿 度裂缝控制的施工 口黄文胜 【摘要】介绍某工程主轧机设备基础大体积混凝土温度裂缝控制的施工情况。 【关键词】大体积混凝土 温度裂缝控制 【文献标识码】B 1.工程概况 T(t)——浇完一段时间t,混凝 查表得:M1=1.25,M2、3、5、 某工程主轧机设备基础截面尺 土的绝热温升值 8、9=1.0,M4=1,21,M6=0.93,M7= 寸64,3mx61.7m,基底标高-9.5m, m 一每立方米混凝土的水泥 0,7,M10=0,95 基顶标高0.000,建筑面积3967m2的 用量,计算时取330kg/m3(实际施工 e ̄45)=3,24x10 x(1—2.718 ̄.。 5) 超大体积轧机设备基础,结构形式 时取290 kg/m3) 1.25×1×1×1.21×1 x0.93x0.7×1×1× 为钢筋混凝土底板及墙壁,内置厂 Q一每公斤水泥水化热量, 0,95=0.422x10-4 房柱基础,设备工作平台及风、电、 42.5号矿渣取335kJ/kg eyoe=0.785 X 10-4 讯管沟。 混凝土的比热取0.96kJ/ 8y(45)=1,098x 10-4 本工程主轧机设备基础混凝土 ‘k 8y∞ 1.923x10 累计浇筑量16000m3,其中设备基础 r混凝土的密度取2400kg/ 3.3计算混凝土的收缩当量温 底板为大体积混凝土,底板厚1,5m, m3 差 一次性混凝土浇筑量5200m3。要确 e-—一2.178 T y(0 一8 /d 保大体积混凝土的施工质量,除应 In一经验系数取0.3 T _一任意龄期混凝土的收 满足抗渗要求及内光外实的混凝土 一混凝土浇注后的天数 缩当量温差,负号表示降温 常规要求外,关键在于控制混凝土 T(15)=330x335/0.96x2400x(1— d——混凝土的线膨胀系数,取 在硬化过程中,由于水化热而引起 2.178—” s)=48.45 ̄C 1.0x10-s 的内外温差,防止内外温差过大导 T(30)=47.98 ̄C T y n =0.422×10_4/1.0 xl0 = 致混凝土裂缝的产生,为此采取相 T(45)=47.98 ̄C 4,22℃(取4℃) 应的施工技术措施。毒—一五 乏 。 ;, 。 T(90)=47.98 ̄C T ∞=7.85 ̄C =330 x335/0.96 x2400(1— T州 =10.98 ̄C 2.混凝土施工技术要求 2.178 -=47.98 ̄C T 19.23 ̄C 主轧机设备基础大体积混凝土 3.2计算各龄期的混凝土收缩 3.4计算各龄期混凝土的弹性 强度等级为C25,防水混凝土(抗渗 变形值 模量 等级0,8MPa),混凝土水泥用量为 非标准状态下混凝土的任意龄 E(t)=E x(1一e 290kg/m3,采用桃冲矿水泥厂生产的 期的收缩变形值为 E(t)——龄期内的混凝土的弹 42.5号矿渣水泥,水灰比0.6,施工月 8 (1一e_b’XM1 xM2XM3…… 性模量 份9~12月,施工时段气温为27 ̄C~ ×M10 E 混凝土的最终弹性模 35qC,混凝土的极限抗拉应力在= 8 一非标准状态下任意龄期 量,取2.80x10 1 3N/ram2 的收缩变形值 E(15)=2.80X10 x(1一e 5)= 8 一标准状态下的最终收缩 2.074x104N/mm2 3.混凝土的温度应力计算 值,取3.24x10 E(30)=2.612 ̄10 N/mm2 及抗裂分析 e-一2.718 E(45)=2.751×104N/mm2 3.1计算混凝土的水化热绝热 b’经验系数0.01 E(90)=2.800x 10 N/mm2 温升值 M1、M2、M3……M1(卜考虑 3.5计算混凝土的温度收缩应 T(t) m ̄Q/cp(1一e— 各种因素的修正系数 力 镛维普资讯 http://www.cqvip.com
测温记录表 龄期(d) 0 1 45 35 10 3 62 38 24 6 60 37 23 9 58 37 21 12 58 37 21 15 56 36 20 18 52 35 17 21 48 35 13 24 44 34 10 27 42 32 10 30 40 3O 10 中心温度【℃) 35 表面温度【℃) 32 温差【℃) 3 o- 一E(t)xo ̄x AtxS(t)xR/(1一v) A t=To+T(t)2/3+T 0一Th cr_—耀凝土的温度应力 T 一混凝土浇注入模温度,取 35℃ T 一年平均气温取28 ̄(2 s(c)——考虑徐变影响的松弛系 数取0.30 R——混凝土的外约束系数取 0.30 y一混凝土的泊松比0.15 At=-35-47.98x2/3-4+28:一 42.99 盯f1 =一2.074x10 x1 x10 x(一 42.99)x0.3x0.3/(1—0.15) =0.828N/ram <O.75 x 1.3=0.975 N/ram2 露天养护期间。基础混凝土产 生的降温收缩应力(15d按达到设计 强度等级的75%),由计算可知不可 能产生裂缝。尚可。 盯∞=1.137N/ram ̄ 盯(啊=1.278N/ramz 仃∞:1.515N/ram ̄ 1=1.3/1.05=1.24N/ram2 考虑到计算后期混凝土的温度 收缩应力超值,所以在施工时确定 水泥用量为290kg/m3,同时混凝土中 掺入适量JM—III型抗裂防渗增加剂 (9% 10%)及II级品以上的粉煤灰。 4.施工情况 4.1分层分块薄层浇筑 在施工中,按温控指标要求及 结构的整体性,沿基础底板厚度划 分为5个浇筑层,每层分为若干个 浇筑块体,上下浇筑层采用错缝搭 接,块问竖缝不相互贯通,搭接长度 大于块件厚度,分块长度lOmm~ 15mm,搭接长度>1.5m;浇筑间歇时 间小于混凝土初凝时间45rain。浇筑 方向自中心线区域分别向东西南北 方向延伸,浇筑区域盲点设置溜槽。 为了防止上下前后左右各浇筑层间 接搭时间差而超出混凝土初凝时间 形成冷缝,我们采取利用2~4台泵 车,2O辆输送罐车,24h不停地连续 浇筑,5200m3混凝土仅用74h完成, 有效地防止了冷缝的产生。 4.2养护工作 大体积混凝土表面采用蓄热保 温湿润养护,适度湿润养护是保证混 凝土内外温差控制在25 ̄(2的关键。本 工程设备基础大体积混凝土采用两 层草带保温湿润养护,草带上下错 开,搭接紧密,交接处包裹,形成较密 封的保温层,从而使混凝土表面支持 较高的温度,减少表面热的扩散,延 长散热时间,使内外温差<25℃,充分 发挥混凝土温度的潜力和材料的松 弛特性,避免温度裂缝的产生;同时, 少量适度湿润,可使混凝土表面和保 温层间形成水蒸气膜层。 4.3温度施测 大体积混凝土的施工中,通过 测温及时掌握混凝土温控的第一手 资料。以便及时采取可行的温控措 施;但测温时的工作量大,且使用的 仪器及使用的材料都是一次性的, 造成一定的浪费;在本工程大体积 混凝土施工中采用一种简易测温法 进行测温,使用水银温度计,其测温 范围0 ̄C ̄100 ̄C。 4.3.1布点方法 简易测温时,在基础平面中心 线位置或结构对称轴线位置上布 点。本次大体积混凝土浇筑施工前, 分别在主轧机中心线至2G、2E列线 设置6个测温点。 4.3.2布点要求 测温点采用黑铁管(壁厚 0.6mm),内径50ram,黑铁管下口密 封不透水。在浇筑混凝土前。将黑铁 管固定在钢筋支架上,同时黑铁管 内注满饮用水,用木塞将黑铁管上 口封闭,以免浇筑混凝土时堵塞。黑 铁管上口超出混凝土面30ram,下口 距基础底面100ram。 4.3.3施测方法 第1~19d每4h测温1次,第 20 ̄30d每6h测温1次,测温点共计 6处。测温时,将水银温度计放入黑 铁管内,塞紧木塞持续5min,然后快 速取出读数,并随时记录实测的温 度值。(T实 =T ̄tl+O.6) 4.3.4施测结果 混凝土浇筑后第3d水化热达 到最高峰,但温差始终未超过25 ̄(2。 具体内容详见测温记录图表所示。 5.施工总结 5.1优化混凝土配合比,在混凝 土中掺加TM—III型抗裂防渗增加 剂。采用矿渣42.5号水泥,水泥用量 290kg/rn ̄,水灰比0.6,降低水化热, 从而减少混凝土温度裂缝产生的机 率。 5.2采取分块薄层浇筑,增加散 热面积(水化热的散发)。 5.3加强温度监测:主要控制浇 筑温度,并在不同施工时段,对浇筑 块体范围养护时的温度进行实测监 控,为实施温控方案提供依据。 5.4主轧机设备基础底板大体 积混凝土,一次性浇筑以后,至今混 凝土结构本体未产生裂缝,满足设 计及施工质量规范要求。
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