蓄水法對(duì)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的實(shí)例與分析

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對(duì)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是控制混凝土中心和表面溫度的溫差，保持一定的濕度，防止產(chǎn)生裂縫，而養(yǎng)護(hù)的手段不外乎混凝土內(nèi)部降溫法和保溫法。在工程實(shí)踐中，主要是以薄膜加麻袋的保溫法為主，并且只要按要求做好了，效果還是很好的。但往往由于計(jì)算的假定與實(shí)際有出入或氣溫驟變時(shí)，進(jìn)場(chǎng)的保溫材料的數(shù)量不一定能滿足要求，同時(shí)覆蓋保溫材料時(shí)人為因素較多，漏鋪少鋪的現(xiàn)象也不在少數(shù)。那么怎樣才能克服以上的不足呢？我們?cè)谏虾１贝笄帏B(niǎo)企業(yè)發(fā)展大廈的基礎(chǔ)施工中進(jìn)行了一些實(shí)踐，采用蓄水法對(duì)大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并取得了不錯(cuò)的效果。
    一、概況
    上海北大青鳥(niǎo)企業(yè)發(fā)展大廈基礎(chǔ)底板混凝土總量約7000立方米，基礎(chǔ)地板厚度為1.5米，深基坑處混凝土最大厚度為5.2米，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，屬大體積混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)采用蓄水法。基礎(chǔ)底板以后澆帶為界分兩個(gè)區(qū)段澆搗。基礎(chǔ)底板測(cè)溫由業(yè)主方委托上海市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心長(zhǎng)寧分中心進(jìn)行測(cè)溫工作。
    二、蓄水深度的計(jì)算
    根據(jù)熱交換原理，每1立方米砼在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，內(nèi)部中心溫度降到表面溫度時(shí)放出的熱量，等于砼在此養(yǎng)護(hù)期間散失到大氣中的熱量。此時(shí)，砼表面所需的熱阻系數(shù)按下式計(jì)算(公式來(lái)源施工手冊(cè))：
    溫度控制的時(shí)間設(shè)定為10天，則砼維持到指定溫度的延續(xù)時(shí)間X=10×24=240(h)混凝土表面系數(shù)M=F/V 設(shè)長(zhǎng)和寬均為40米，厚1.5米要求砼中心溫度和表面溫度之差控制在25°Tmax-Th=25°設(shè)K=1.3 Tj=20° w=255kg(水泥用量按拌站配合比)砼在指定齡期內(nèi)水泥的水化熱 =188 kJ/kg 。
    混凝土表面的蓄水深度
    暫定蓄水深度為11厘米。若發(fā)生砼中心溫度和表面溫度之差大于25℃，可采用調(diào)整蓄水深度來(lái)控制。
    三、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及分析
    上海北大青鳥(niǎo)企發(fā)大廈一區(qū)測(cè)溫工作是從2005年10月6日上午開(kāi)始，至2005年10月17日上午結(jié)束，共計(jì)測(cè)溫十二天?；炷寥肽囟葹?7.4℃，大多數(shù)測(cè)溫點(diǎn)從10月6日晚上開(kāi)始升溫，10月8日中午混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到57.8℃，第十二天混凝土內(nèi)部最高溫度降至42.2℃。
    由于一區(qū)基礎(chǔ)混凝土較厚，在澆搗結(jié)束后2-6天內(nèi)，混凝土中心最高溫度在50.2℃～57.8℃之間?；炷翝矒v結(jié)束后，采用蓄水養(yǎng)護(hù)，控制水量深度，有效地控制了砼內(nèi)表溫差，起到了較好的保溫效果。在整個(gè)測(cè)溫過(guò)程中，混凝土內(nèi)部最高溫度與混凝土表面溫度之差均在11.6℃～24.2℃以內(nèi)。符合了《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)中溫差控制<25.0℃要求，混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度下降較為平穩(wěn)。
    上海北大青島企發(fā)大廈二區(qū)測(cè)溫工作是從2005年10月12日早上開(kāi)始，至2005年10月24日上午結(jié)束，共計(jì)測(cè)溫十三天?；炷寥肽囟葹?8.8℃，大多數(shù)測(cè)溫點(diǎn)從10月12日晚上開(kāi)始升溫，10月15日下午混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到64.4℃，第十三天混凝土內(nèi)部最高溫度降至49.0℃。
    由于二區(qū)基礎(chǔ)基坑混凝土較厚，在澆搗后3-9天內(nèi)，混凝土中心最高溫度在55.2℃～64.4℃之間?；炷翝步Y(jié)束后采用蓄水養(yǎng)護(hù)。
    由於測(cè)溫中期基礎(chǔ)水位偏低，蓄熱少、表面溫度流失快，造成深基坑溫差有所加大，10月17日最大溫為28.8℃，后采取措施，增加蓄水熱深度，溫差有所縮小，10月24日拆線時(shí)，最大溫差為27.0℃，除深基坑外，其余支架混凝土內(nèi)部最高溫度與混凝土表面溫度之差均<25.0℃以內(nèi)，混凝土內(nèi)表面溫度下降較為平穩(wěn)緩慢，根據(jù)施工進(jìn)度，于10月24日結(jié)束全部測(cè)溫工作。
    四、結(jié)論和體會(huì)
    1、蓄水法養(yǎng)護(hù)可通過(guò)調(diào)整蓄水的深度，來(lái)控制混凝土中心和表面溫度的溫差，并且由于水是全浸沒(méi)的，較之人工覆蓋保溫材料更能保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
    2、周邊的擋水不能有滲漏的情況，否則會(huì)產(chǎn)生蓄水深度達(dá)不到要求的高度，同時(shí)產(chǎn)生水的流動(dòng)，這些都將使水溫降低與混凝土表面產(chǎn)生更多的熱交換，加快混凝土表面溫度的下降，從而加大混凝土中心和表面溫度的溫差。
    3、對(duì)基坑等局部超厚體混凝土，由于中心溫度散熱較慢應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)處理。
    1)局部加高蓄水深度，以保證混凝土表面溫度不致過(guò)快散失。
    2)在超厚體混凝土中心設(shè)置散熱管，以降低混凝土中心溫度。
    4、相對(duì)于傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)法，蓄水養(yǎng)護(hù)法降低了大部分的人工，同時(shí)由于水價(jià)較其他養(yǎng)護(hù)材料相對(duì)低廉，因此采用蓄水養(yǎng)護(hù)法大大降低了大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)成本。