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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。
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