1、大跨度主梁大体积混凝土冬期施工应用低温建筑技术 20O6 年第 3 期(总第 111 期)大跨度主梁大体积混凝土冬期施工应用邢金栋,何健健,王希君.(1.哈尔滨市水泥建筑工程公司.黑龙江哈尔滨 150050;2.东莞市大业建筑技术咨询有限公司,广东东荛 511700;3.大庆市筑安集团有限公司.黑龙江大庆 163000)【摘要】混凝土在冬期施工过程中的关键技术是防止混凝土冻害的发生,而在大体积混凝土的冬期施工中温度控制也是其关键性技术.本文采用掺加 UEA 膨胀剂,新型负温高效防冻剂以及在混凝土表面覆盖保温的广义综合蓄热法对环境温度为一 5一 17条件下的 C40 大体积混凝土进行防冻控制与温
2、度控制.成功地完成了主梁截面尺寸为 1.8mX1.85mX18.5m 的大跨度混凝土结构的冬期施工 ,防止了混凝土冻害与温度裂缝产生.【关键词】冬期施工;大体积混凝土;温度控制【中图分类号】IU745.2【文献标识码】B【文章编号 】10016864(2oo6)o30098021 工程概况某化学工业集团 A 区行政办公综合楼,由吉林化工建设集团房地产开发公司开发建设,华宇建筑公司第三分公司承建.占地面积为 19762,地下二层,地上十层,钢筋混凝土框架结构.二层混凝土框架结构的主梁的截面尺寸为:2.4mX1.95mX20.5m 的大跨度有粘结预应力混凝土结构 ,混凝土设计强度等级为 C40.施
3、工时期为十月下旬到十一月上旬,为冬期施工阶段,此时大气温度在一 516C,所以该混凝土施工属于大体积混凝土冬期施工.必须结合大体积混凝土冬期施工的特点,采取合理的混凝土配合比与施工工艺进行科学施工,以保证混凝土的施工质量.考虑到工程施工期间处于气温变化显着期,昼夜温差变化显着.为了防止混凝土受冻,同时按照大体积混凝土温度控制的要求,混凝土内部与表面温差不超过 25的规范规定值,避免产生过大温度应力而造成的混凝土温度裂缝,这个控制过程非常复杂,因为混凝土冬期施工的难点就是在于如何避免由于环境的低温而造成的混凝土在规定的抗冻临界强度到来之前的混凝土受冻,而大体积混凝土的施工要点是如何防止混凝土内表
4、温差过大而产生温度裂缝,但是大体积混凝土内部的温度很高,加之此时的环境低温极容易产生温差过大的情况.这些困难的解决办法只有是通过及时地了解混凝土内部的温度变化,根据温度变化情况采取相应的应对措施,来控制混凝土冻害的发生与温度裂缝的出现.因此,为确保混凝土施工质量,由施工单位成立专门的质量控制小组,负责混凝土施工期间的温度控制与测温工作,现将混凝土的施工,保温,测温及分析结果总结如下.2 二层梁板混凝土浇筑情况与保温及测温2.1 混凝土实际浇筑情况(1)原材料.吉林亚泰水泥厂生产的鼎鹿牌 P?042.5普通硅酸盐水泥,吉林地产松花江中砂其细度模数为 2.62,地产玄武岩碎石粒径 531.5mm,
5、普通饮用水,外加剂为新型 JD-1 负温高效防冻剂.混凝土一次性浇筑,控制坍落度在 80120mm 之间,视施工期间的状态进行调整,在满足施工的工作性允许的条件下,以最低值选用.为了防止因温度过低而造成的混凝土入模成型困难,以及入模温度过低,所以对拌和用料中的砂与石子进行了通蒸汽加热,这样可以起到加热骨料的作用,同时也可以避免骨料中冻块的存在.拌合用水加热至 4560.拌合进料顺序为:加入骨料之后加水搅拌再投入水泥进行搅拌,这样就避免了热水与水泥直接接触可能产生的水泥急凝情况.通过原材料的加热达到了预期的入模温度控制值,在施工过程中保证了混凝土的入模温度在 713C 范围内,混凝土采用吊斗运送
6、的方式进行浇筑.(2)保温工作. 采用竹制模板并在模板外侧加挂一层塑料布,二层棉毡包裹,浇筑后的混凝土表面同样立即采用此方法覆盖保温养护.经计算可达到保温防冻害的目的.2.2 测温点的布置及测温(1)测温点布置.根据相关资料文献的布置原则,结合施工现场的实际情况,在混凝土施工过程中,按浇筑顺序的不同与结构部位的不同,在二层的主梁混凝土结构中分别布置 4 处测温部位,每处上中下布置各 1 个测温点;二层的次梁上布置 3 处测温点,每处布置 1 个测温点;二层的楼板布置 2 个测温点.根据要求均能反映各部位的实际温度变化情况.(2)测温.采用手动的测温仪器,测温精度为 0.3C,混凝土入模温度控制
7、在 713C,混凝土浇筑时环境温度在一5一 14C.混凝土浇筑后进行了严格的控温工作.按照规定设立了专人定时进行温度测试与记录,并将混凝土中的温度变化及时准确地反映给温控小组,以便及时地指导温控工作.3 混凝土结构温度变化与分析3.1 混凝土温度变化曲线图经过对现场结构的实际温度测试,得到了真实的混凝土内部温度升降变化的数据资料,根据数据绘出测区的温度变化曲线图,这个变化趋势具有典型的代表性.能代表整体混凝土施工过程中不同结构部位的混凝土温度变化.由实测温度数据绘出温度曲线图,图 1 为主梁混凝土温度曲线,图 2 为次梁混凝土温度曲线.3.2 混凝土温度变化分析对温度曲线分析,从温度发展的总体
8、来看,混凝土散热取决于保温养护措施的影响,保温措施得当温降曲线平缓下降,如果保温措施不好,降温曲线波动将要很大,因混凝土内邢金栋等:大跨度主梁大体积混凝土冬期施工应用部温度达最高值时,表面温度过低将造成过大温差的产生,导致产生温度梯度过大,由混凝土内约束产生的拉应力超过此时混凝土的抗拉强度,就会使得混凝土产生温度裂缝,这会严重影响到混凝土结构的安全性.对于温度曲线的个别点处,本工程梁板混凝土结构中混凝土内部的最高温升峰值出现在第 80 小时,其值为 32.6C.混凝土的表面与混凝土的中心最大温差为 11.7,说明采取的保温措施得当,温差控制在了 25范围以内,满足冶金部的 YBJ224-91(
9、块体基础大体积混凝土施工技术规程中第 2.0.5 条规定的要求.4o3O2O芝 10赠 0102O赠一嚣.t浇筑时间/h图 l 主粱温度曲线/,/一中心温目一大气温/图 2 次粱温度曲线3.3 各时期混凝土的最大温升及最大温差将测得的重要数据指标列于下表中.混凝土浇筑测温结果记录表由此可以看出,该工程的混凝土温差控制在 25以内,达到了控温的预期目的.同时由于保温措施得当,配合比合理,使得混凝土主粱的内部温度在 7d 时仍为 9.2C,表面温度为 4.9C,6d 时次梁混凝土的内部温度为 13.8C,均保持了正温条件,此时混凝土的抗冻临界强度早已达到规定的要求,避免了混凝土冻害的发生.经过一个
10、冬季后,春季施工时未发现昆凝土有开裂迹象.经测试混凝土实体强度达 53.4MPa,超过了设计值 .4 结语(1)本工程梁板混凝土设计强度为 C40,混凝土一次性浇筑,在施工现场露天浇筑.混凝土采用塑料薄膜结合棉毡进行覆盖的保温养护措施,给昆凝土降温过程提供一个稳定的温度场,以保证混凝土达到最高温升后,在降温阶段不产生过大的温度梯度,防止由温差造成的温度裂缝的产生,保证工程质量,从施工验收结果看,达到了验收要求.(2)采用的新型负温混凝土高效防冻剂起到了减水,早强,防冻的综合效应,保证了混凝土在低温环境下强度的正常发展.同时 UEA 膨胀剂的复合应用,利用其膨胀作用防止了混凝土收缩裂缝的出现,保
11、证了混凝土结构的整体性.(3)以上措施的采取使混凝土内部最高温升控制在了32.6C 以内,最大温差 11.7,完全满足 YBJ224-91(块体基础大体积混凝土施工技术规程第 2.0.5 条规定的最大温差不大于 25规定的要求.混凝土产生的拉应力远小于混凝土的实际抗拉强度,此时混凝土没有温度裂缝出现,达到了昆凝土的验收质量要求.参考文献1王铁梦.工程结构裂缝控制M.北京:中国建筑工业出版社,1999.2张明征.高性能混凝土的配制与应用M.北京:中国建筑工业出版社.2OO3.收稿日期】2006-03-03作者简介】邢金栋(1971 一),男,哈尔滨人,_T 程师,从事建筑工程施工工作.(上接 65 页)参考文献1孙运昌.后置墙梁受力状态试验研究J.低温建筑技术,2OO5,1.2王传志.钢筋混凝土结构理论M.北京:中国建筑 r 业出版社,1985.3刘立鹏.注芯混凝土砌块砌体双向受力试验及其本构模型研究D.哈尔滨工业大学 ,2OO5.4CB50(O 一 2001,砌体结构设计规范s.收稿日期】2OO50910作者简介】李莉(1980 一),女,河北邢台人,博士研究生,从事土木 1程专业.加:2mOm:2 加
