土建施工中1.5m厚大體積混凝土溫度計(jì)量與裂縫控制技術(shù)

郭黎明 鄧倫杰 徐謙

摘? ? 要：本文結(jié)合了南昌辛家庵（許村）EPC安置房住宅小區(qū)的土建工程項(xiàng)目實(shí)例，從理論層面分析該工程的1.5m厚大體積混凝土發(fā)生裂縫的主要原因機(jī)理，之后對(duì)大體積混凝土的溫度計(jì)量與裂縫控制措施展開(kāi)探索，認(rèn)為可以施工加用高效減水劑、緩凝劑，有效降低水化熱和水泥用量，也可以選擇預(yù)埋底板冷卻水管，從而成功物理降溫控制裂縫。

關(guān)鍵詞：土建施工;1.5m厚大體積混凝土;溫度計(jì)量;裂縫控制

1? 前言

隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，對(duì)住宅小區(qū)類高層建筑的施工質(zhì)量要求逐漸提高，為了確保高層建筑的結(jié)構(gòu)安全耐久性，住宅樓層20～30層，底板厚度通常要求在1.5m以下[1]。而往往厚大體積混凝土構(gòu)件，難以控制施工裂縫，因此愈來(lái)愈多的土建施工單位，想要分析施工裂縫產(chǎn)生的主要原因[2]。那么本文對(duì)土建施工中1.5m厚大體積混凝土的溫度計(jì)量及裂縫控制技術(shù)展開(kāi)研究意義重大，能夠?yàn)轭愃蒲芯考肮こ虒?shí)踐提供參考作用。

2? 項(xiàng)目背景

本研究以南昌辛家庵（許村）EPC安置房小區(qū)項(xiàng)目為背景，對(duì)1.5m厚大體積混凝土分層澆筑施工裂縫控制技術(shù)進(jìn)行研究，意在優(yōu)化施工工法提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和整體性，減少裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞。

3? 混凝土選材及配比設(shè)計(jì)

3.1? 選材

（見(jiàn)表1）作為本次土建工程選用的P.O42.5水泥材料的檢測(cè)結(jié)果;95級(jí)礦粉在7d、28d分別可達(dá)84%、106%的抗壓強(qiáng)度比;I級(jí)粉煤灰，需水量與燒失量分別達(dá)94%和2.95%;河中砂，2.0%和0.5%的含泥量與泥塊含量;河中碎石25mm的最大粒徑，0.6%的含泥量;LG-3泵送劑，在7d、28d分別可達(dá)107%、104%的抗壓強(qiáng)度比。

3.2? 確定混凝土施工配比

結(jié)合該工程項(xiàng)目特點(diǎn)，最終確定的混凝土材料施工配合比，26%礦粉場(chǎng)合量，9%的粉煤灰摻入量以及粉煤灰超量取代系數(shù)為1.4。經(jīng)試驗(yàn)攪拌發(fā)現(xiàn)獲得良好的混凝土拌合易性，并未發(fā)生離析、泌水問(wèn)題，后將緩凝劑加入其中產(chǎn)生210mm塌落度，2h之后并未發(fā)生損失。在3d、7d、28d、60d齡期分別達(dá)到8.7MPa、19.6MPa、36.7MPa、42.6MPa的強(qiáng)度。

水泥水化熱作為土建工程中混凝土出現(xiàn)絕熱升溫的關(guān)鍵，所以需要對(duì)混凝土的水泥用量適當(dāng)降低，并推遲混凝土的放熱峰值，從而有效降低水化溫升。假定施工條件前提下，混凝土的絕熱溫升計(jì)算公式如下：

式中：

[Th]——最終混凝土絕熱溫升;

W——混凝土的單方水泥用量;

Q——水泥的水化熱量;

C——混凝土的水化熱;

[ρ]——混凝土的密度。

計(jì)算混凝土的內(nèi)部實(shí)際溫度最高值公式如下：

[Tmax=Tj+Th（1-e-mt）ζ=16+46.9×0.87×0.8=48.6℃]

式中：

[Tmax]——混凝土的不同齡期實(shí)際內(nèi)部最高溫用表示。

計(jì)算混凝土的結(jié)構(gòu)物表面溫度計(jì)量公式如下：

[Tb（t）=Tq+4h'（H-h'）ΔT（t）/H2]

根據(jù)該工程運(yùn)用的三層草簾覆蓋報(bào)文計(jì)算可得：

[Tb（t）]=26.2℃

根據(jù)以上公式通過(guò)計(jì)算混凝土的內(nèi)外溫差結(jié)果為48.6-26.2=22.4℃，那么計(jì)算混凝土表面溫度與大氣溫度的差值為26.2-10=16.2℃，所以根據(jù)本次計(jì)算結(jié)果可得溫差在25℃以內(nèi)，發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的混凝土配合比與本工程溫度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相符。

4? 施工過(guò)程控制裂縫

4.1? 控制原材料

由于最低氣溫已超出0℃，所以不必再次加熱砂石料，盡可能選擇背陰砂石，對(duì)配合比不同材料計(jì)量精度嚴(yán)格控制，需要注意控制摻入的外加劑量，保證在攪拌過(guò)程中外加劑能夠充分反應(yīng)，最終的出機(jī)溫度能夠達(dá)到16℃以內(nèi)。

4.2? 控制混凝土澆筑

結(jié)合本工程實(shí)例混凝土的供應(yīng)能力在150m3/h，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用共計(jì)2臺(tái)汽車泵，確?？梢匀娓采w混凝土面，達(dá)到80m3/h每臺(tái)的泵送能力，控制澆筑時(shí)間在12h。階梯式推進(jìn)完成混凝土澆筑，由近至遠(yuǎn)的中間匯合兩個(gè)汽車泵，對(duì)每一層的底板厚度嚴(yán)格控制在1m左右。在混凝土振搗過(guò)程中，運(yùn)用[Φ]50插入式振搗棒，快速插入緩慢拔出這樣均勻排列移動(dòng)完成，控制每個(gè)振搗點(diǎn)的時(shí)間在15s～30s之間。

4.3? 控制冷卻水管冷卻

通過(guò)運(yùn)用物理導(dǎo)熱原理進(jìn)行混凝土內(nèi)部降溫處理，不僅可以對(duì)混凝土的內(nèi)部絕熱升溫最高值有效降低，還能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速降低混凝土的內(nèi)部溫度。在每一個(gè)供水口前方均設(shè)計(jì)熱電偶，保證2h之內(nèi)完成1次水溫測(cè)量，對(duì)比混凝土的內(nèi)部溫度值，確保供水溫度和混凝土的內(nèi)溫差在25℃以內(nèi)。

4.4? 混凝土養(yǎng)護(hù)

對(duì)于土建施工中混凝土養(yǎng)護(hù)工序至關(guān)重要，需要考慮兩方面問(wèn)題一是減少表面熱擴(kuò)散，二是延長(zhǎng)散熱時(shí)間。所以選用兩層草簾進(jìn)行混凝土表面保溫處理，而本次工程項(xiàng)目所處環(huán)境氣候干燥，因此表面失水過(guò)快極易發(fā)生龜裂，需要在表面采用塑料薄膜覆蓋達(dá)到保濕作用，之后覆蓋2層草簾實(shí)現(xiàn)表面保溫。

5? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在土建施工1.5m厚大體積混凝土溫度計(jì)量及裂縫控制中，需要根據(jù)工程實(shí)際情況分析裂縫產(chǎn)生原因機(jī)理，基于溫差著手進(jìn)行溫度計(jì)量，綜合采用混凝土內(nèi)外溫度控制，從而有效預(yù)防溫度裂縫問(wèn)題，保證土建工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王超.大體積混凝土裂縫控制技術(shù)在工程中的應(yīng)用對(duì)策[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（7）：211～212.

[2] 李富春.超長(zhǎng)地下室大體積混凝土溫控有限元模擬及開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)分析[J].水運(yùn)工程，2019（11）：13～19.