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摘要:在冬季大体积混凝土施工过程中,可以利用大气环境的较低气温和混凝土内部的较高气温温差,采取相应措施,利用空气对流原理使混凝土内部热量迅速散发出来,达到降低混凝土内部温度的目的,这种措施合理有效。
关键词:会展中心 大体积 技术
1 工程概述
我单位施工的××会展中心工程,建筑面积为30000m2,框架剪力墙结构,地下2层、地上32层,钻孔灌注桩基础,基础承台为4m厚整体现浇钢筋混凝土承台,承台尺寸60米×40米,面积1400m2,混凝土总量5300m3,设计强度C40P8,施工时间正值3月,大气温度-5～-10℃。防止裂缝产生是施工中需要解决的重要问题,主要采取降低混凝土水化热,降低混凝土内部温度及控制混凝土内外温差的方法来控制。
2 施工工艺
加强带将整个承台分为4个部分,8个小段。采用分段分层施工工艺。
3 混凝土保温、测温
在每一施工段的边角处及中间部位均匀埋设测温管,共六组,以Ⅴ段为例,测温管布置如图:测温管采用3/4″钢管其中4根为一组分别测量距混凝土顶面300mm、1200mm、2000mm、3000mm的混凝土内温度,终凝后每4小时测量一次温度,做好记录,并与计算温度相对比,采取相应的保护措施,控制混凝土内部与表面差不超过25℃。混凝土保温采用稻草袋子保温,为防止草袋子受潮影响保温效果,在混凝土表面满铺一层塑料布,再覆盖草袋子,必要时可在塑料布下通蒸气加温养护。
4 混凝土内部降温措施
除加强保温测温工作外,还要采取措施使混凝土内部热量散发出来,以达到降低混凝土内部温度的目的。施工中,拟采用在混凝土内部预埋φ150X2mm,L=4.5m,钢管间距1m。如下图所示:
通过计算,混凝土内部温度最高为55.2℃。欲使温度降到40℃,需要20小时,因此,在此期间内应注意保温覆盖,防止内外温差过大。待混凝土内部最大水化热释放完毕后,将高出承台的钢管切除,内部用C45膨胀混凝土灌注振实。
混凝土内部为40℃时需要热量:
Q=TCρ/(1e-mt)=40X2400X0.92/0.93=94967.7J
需释放热量:ΔQ=165503-94967.7=70535.3KJ
对流换热量:
W=α(tw-tf)F=23.36×(60+25)×3.14×0.151=932.7(W)
换热时间:
t=ΔQ/W=70535.3×1000/932.7×3600=20(小时)
每立米混凝土产生热量:
Q=461J/kg*425kg=195925J
三天产生195000J
q=2*Q/h=2*195000J/3*24*3600S≈2W
F=0.1*3.14*3m=0.314m2
K传=1/R砼综合=1/RW+R砼=1/(0.043m2·k/W+0.753m2·k/W)
=1/0.796(m2·k/W)=1.26
R砼=δ/λ=0.7m/0.93(W/m2·k)=0.753(m2·k/W)
Q=F·K传(tW-tn)
2W=0.314m2X1.26W/m2·kXΔt
Δt=5.05k
(tn-5)=5.05k
tn=10.05k
Δt=4.5/(0.314X0.85)=16.86≈17k
T内=Δt+t外=17+5=22℃
通过计算表明,利用空气对流降温能使混凝土内外温差在22℃左右,满足施工要求。
5 测温
在施工中采用传统布设测温孔方法与电子测温相结合的方法对混凝土温度进行监控,实践表明,两种测温方法的测温结果与理论计算温度结果基本相符,混凝土中心温度与龄期曲线如下:
6 总结
经过实践证明,采用了上述方法后,混凝土至今无开裂现象并且保证了混凝土强度。可见,在冬季大体积混凝土施工过程中,可以利用大气环境的较低气温和混凝土内部的较高气温温差,采取相应措施,利用空气对流原理使混凝土内部热量迅速散发出来,达到降低混凝土内部温度的目的,这种措施合理有效。
关键词:会展中心 大体积 技术
1 工程概述
我单位施工的××会展中心工程,建筑面积为30000m2,框架剪力墙结构,地下2层、地上32层,钻孔灌注桩基础,基础承台为4m厚整体现浇钢筋混凝土承台,承台尺寸60米×40米,面积1400m2,混凝土总量5300m3,设计强度C40P8,施工时间正值3月,大气温度-5～-10℃。防止裂缝产生是施工中需要解决的重要问题,主要采取降低混凝土水化热,降低混凝土内部温度及控制混凝土内外温差的方法来控制。
2 施工工艺
加强带将整个承台分为4个部分,8个小段。采用分段分层施工工艺。
3 混凝土保温、测温
在每一施工段的边角处及中间部位均匀埋设测温管,共六组,以Ⅴ段为例,测温管布置如图:测温管采用3/4″钢管其中4根为一组分别测量距混凝土顶面300mm、1200mm、2000mm、3000mm的混凝土内温度,终凝后每4小时测量一次温度,做好记录,并与计算温度相对比,采取相应的保护措施,控制混凝土内部与表面差不超过25℃。混凝土保温采用稻草袋子保温,为防止草袋子受潮影响保温效果,在混凝土表面满铺一层塑料布,再覆盖草袋子,必要时可在塑料布下通蒸气加温养护。
4 混凝土内部降温措施
除加强保温测温工作外,还要采取措施使混凝土内部热量散发出来,以达到降低混凝土内部温度的目的。施工中,拟采用在混凝土内部预埋φ150X2mm,L=4.5m,钢管间距1m。如下图所示:
通过计算,混凝土内部温度最高为55.2℃。欲使温度降到40℃,需要20小时,因此,在此期间内应注意保温覆盖,防止内外温差过大。待混凝土内部最大水化热释放完毕后,将高出承台的钢管切除,内部用C45膨胀混凝土灌注振实。
混凝土内部为40℃时需要热量:
Q=TCρ/(1e-mt)=40X2400X0.92/0.93=94967.7J
需释放热量:ΔQ=165503-94967.7=70535.3KJ
对流换热量:
W=α(tw-tf)F=23.36×(60+25)×3.14×0.151=932.7(W)
换热时间:
t=ΔQ/W=70535.3×1000/932.7×3600=20(小时)
每立米混凝土产生热量:
Q=461J/kg*425kg=195925J
三天产生195000J
q=2*Q/h=2*195000J/3*24*3600S≈2W
F=0.1*3.14*3m=0.314m2
K传=1/R砼综合=1/RW+R砼=1/(0.043m2·k/W+0.753m2·k/W)
=1/0.796(m2·k/W)=1.26
R砼=δ/λ=0.7m/0.93(W/m2·k)=0.753(m2·k/W)
Q=F·K传(tW-tn)
2W=0.314m2X1.26W/m2·kXΔt
Δt=5.05k
(tn-5)=5.05k
tn=10.05k
Δt=4.5/(0.314X0.85)=16.86≈17k
T内=Δt+t外=17+5=22℃
通过计算表明,利用空气对流降温能使混凝土内外温差在22℃左右,满足施工要求。
5 测温
在施工中采用传统布设测温孔方法与电子测温相结合的方法对混凝土温度进行监控,实践表明,两种测温方法的测温结果与理论计算温度结果基本相符,混凝土中心温度与龄期曲线如下:
6 总结
经过实践证明,采用了上述方法后,混凝土至今无开裂现象并且保证了混凝土强度。可见,在冬季大体积混凝土施工过程中,可以利用大气环境的较低气温和混凝土内部的较高气温温差,采取相应措施,利用空气对流原理使混凝土内部热量迅速散发出来,达到降低混凝土内部温度的目的,这种措施合理有效。