人體積混凝土冬施試驗報告實驗時間：2010.11.28-2010.12.26實驗目的：研究大體積混凝土冬施裂縫產生及控制方法。實驗地點：北京市延慶縣八達嶺鎮大浮坨村太陽能吸熱塔工地。實驗內容：通過對太陽能吸熱塔基礎底板混凝土施工過程的操控，了解大體積混凝土冬施的裂縫產生原因，掌握裂縫的控制方法和措施。試驗方法：詳見基礎底板混凝土冬施方案。實驗儀器：混凝土振動臺1臺、方形混凝土試模10套、圓柱形混凝土試模4套、溫濕度自控儀1臺、天平1臺、塌落度筒1套、溫度計20支、白色百葉箱1個。實驗人員：XXXX試驗概況基礎底板混凝土強度等級為C40，抗滲等級S6，底板厚度為1400mm,混凝土用量為620m3，屬于大體積混凝土。基礎底板混凝土澆筑日期為2010年11月28日，由于延慶地區特殊的地理和氣候環境，此時已進入嚴冬階段，因此，基礎底板混凝土施工必須采取相應的冬施措施。對于大體積混凝土而言，裂縫控制和強度保證是工程的重點和難點，也是本次試驗的核心內容，我們將通過對基礎底板混凝土澆筑的全部過程控制和研究，進一步研究大體積混凝土冬施的裂縫控制和強度保證。試驗準備理論知識：大體積混凝土定義：大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構，其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。（該定義摘錄自建筑施工手冊縮印版第二版建筑施工手冊第三版編寫組1999年1月第二版中國建筑工業出版社）大體積混凝土的特點：結構厚實，混凝土量大，工程條件復雜（一般都是地下現澆鋼筋混凝土結構），施工技術要求高，水泥水化熱較大（預計超過25度），易使結構物產生溫度變形。裂縫產生的原因：水泥的水化熱大體積混凝土內部熱量所產生的溫度應力過大是產生溫度裂縫的主要原因之一。而內部熱量的來源就是水泥水化熱。由于大體積混凝土界面厚度大，水化熱聚集在結構內部不易散失，所以會引起急劇升溫。又由于混凝土的導熱性能差，澆筑初期，溫升引起的變形約束不大，所以此時的溫度應力也相應較小。但是隨著齡期增長，對結構收縮變形的約束也會增長，此時就產生了溫度應力。溫度應力超過了混凝土的抗壓強度，此時就產生了溫度裂縫。外界氣溫變化大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應力是由于溫差引起溫度變形而造成的，溫差愈大，溫度應力也愈大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內部的最高溫度一般可達60°C-65°C，并且有較長的延續時間。因此，應采取溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的溫度應力?；炷恋氖湛s產生裂縫在混凝土的硬化后期，其內部自由水分蒸發，就會出現干燥收縮，而表面干燥收縮快，中心干燥收縮慢，使混凝土表面產生拉應力，造成混凝土開裂。約束條件大體積混凝土與地基澆在一起，早期混凝土溫度上升時，混凝土膨脹受到地基約束會產生壓應力；當后期溫度下降時，混凝土收縮受到地基約束便會產生拉應力。由于混凝土的抗壓性能優于抗拉性能，所以在受壓時一般不會出現裂縫，而在受拉時，如果拉應力大于混凝土的抗拉強度，就會在混凝土中出現垂直裂縫。預防控制措施：對于水泥水化熱化熱引起的溫度應力問題，我們可以從降低水泥水化熱入手，具體方法有：1）從水泥的品種選擇入手，選擇低熱水泥。大體積混凝土施工中常用的水泥多為32.5級和42.5級礦渣硅酸鹽水泥，它要比同等強度的普通水泥的水化熱量降低28%。2）減少水泥的用量。實驗證明，每立方米混凝土的水泥用量每增加10kg，水泥水化熱將使混凝土的溫度升高1°。.因此，我們可以在結構強度和剛度條件允許的情況下，增加混凝土的設計強度，如用f60代替f28作為設計強度，可使每立方米混凝土的水泥用量減少40?70kg/m3左右，混凝土的水化熱升溫將相應減少4?7°C。3） 摻加減水劑蔡系高效減水劑，脂肪族高效減水劑，氨基超速高性能減水劑，減水激發劑，普糖酸鈉，木質素磺酸鈉，木質素磺酸鈣等減水劑等都能有效的減少水的用量。如在混凝土中摻入水泥重量25%的木質素磺酸鈣后，不僅可以改善和易性，而且又減少了10%左右的拌合水，節約水泥10%左右，從而大大減少大體積混凝土裂縫發生的可能。4） 摻加粉煤灰粉煤灰的水化熱遠小于水泥，在大體積混凝土中摻入20%-25%粉煤灰，不僅可減少水泥用量，又可有效降低水化熱，而且還可以改善混凝土的流動性。同時，使用粉煤灰可變廢為寶，符合環保要求。5）粗細骨料的選擇合理的選擇骨料能夠起到降低混凝土用量的目的，進而也就減少了水泥的水化熱。有關實驗表明，采用5?40mm石子比采用5?25mm石子每立方米混凝土可減少水泥用量20kg左右。為了減小與外界的溫差及收縮裂縫，我們需注重混凝土的養護。混凝土最后一遍抹壓完畢，隨退隨蓋塑料布，隨鋪草袋或棉氈，防止氣溫過高混凝土表面失水過快而產生收縮十裂，達到保溫保濕的目的，養護時間不少于28d。試驗過程混凝土的攪拌做好預拌混凝土的技術交底：本工程全部使用的都是預拌混凝土。在同預拌混凝土攪拌站簽定合同時做好書面交底，要求設計混凝土配比時要結合天氣情況選擇水灰比，作好各種外加劑的試配以滿足冬期施工混凝土的使用要求。預拌混凝土攪拌站必須嚴格保存各種原材料等的合格證（原始資料）試驗資料等，保證其可追溯性，隨時備查，同時所使用的原材及半成品還要通過環保鑒定。砂石料使用前需經過加熱。混凝土的運輸在混凝土運輸工序中，控制混凝土運至澆筑地點后，不離析、不分層、組成成分不發生變化，并能保證施工所必須的坍落度以及和易性、粘聚性、保水性。同時罐車應采取措施進行保溫，要求混凝土運輸到現場后的出罐溫度不低于10°C（現場安排專人進行測溫工作，達不到要求的堅決退貨）。攪拌站距離現場很近，足夠保證運輸供應需求。為保證澆筑底板時現場混凝土泵車正常工作，共需配備不小于3臺混凝土運輸車，以滿足混凝土作業需要?；炷恋臐仓φw性、抗滲性能要求高，混凝土必須連續澆筑，不留施工縫。采用“斜向分層法”施工，分三層完成，澆筑厚度分為400mm、500mm、500mm。澆筑時采用汽車泵，澆筑方向從遠至近，澆筑混凝土采用斜面分層，為了避免冷縫產生，混凝土澆灌采用“斜向分層、一次到底、梯級澆筑、逐漸倒退”的方式組織施工，混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不超過混凝土初凝時間。混凝土必須連續澆筑，并在下層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢。要合理安排施工順序，分層澆筑可使下層混凝土的水化熱在初凝時間內充分散發，可減少混凝土的蓄熱量，防止水化熱的積聚，從而減少溫度應力?；炷翝仓椒炈悖喊凑?小時初凝計算?；炷凛斔捅帽盟退俣葹?8m3/h,基礎底板混凝土方量為430m3左右，東、西兩個方向向中間澆筑。每步澆筑高度不大于500mm每方向每步澆筑體積最大

150m3考慮，與混凝土泵車澆筑速度之比為3.1（小于6），澆筑時不會出現冷縫。為防止底板冷縫的產生，現場要求混凝土攪拌站設調度員一名，調配混凝土的供應，保證混凝土澆筑能連續不間斷的進行。每小時供應混凝土48m3?；炷恋恼駬v：底板混凝土振搗采用插入式振搗棒振搗，振搗棒3個，12名振搗手，每4人一組，兩層振點排列均采用行列式排列，詳見圖1。R為振動棒作用半徑模板圖2RR為振動棒作用半徑模板圖2R一有效作用半徑圖1振搗棒插點排列振搗時做到快插慢拔，快插是為了防止先將表面混凝土振實而與下面混凝土產生分層、離析現象；慢拔是為了使混凝土填滿振動棒抽出時所造成的空間。在振搗過程中，應將振搗棒上下略作抽動，以便上下震動均勻，插點有序，振搗時間要掌握好，不要過長，也不要過短，一般控制在20-30S之內，宜在混凝土表面范漿，不出現氣泡為止。在振搗過程中，不得觸及鋼筋，模板，以免其發生位移，出現跑模、插筋位移現象。振搗上層混凝土時，振搗棒插入下層混凝土約50mm，以消除上下層之間冷縫，確?；炷临|量。由于底板較厚，在混凝土澆筑過程中，要求技術及質檢、測量員要進行旁站，隨時對混凝土澆筑的標高進行檢查，防止混凝土澆筑超高或高度不到位。振搗完后，應隨時拉線控制好標高，用木杠刮平，用木抹子拍平拍實搓毛。泌水處理：預先在地板四周外模沿口留設泄水孔。在澆筑混凝土前清理暢通，以使混凝土表面泌水排出。當混凝土澆筑接近結束時，將混凝土泌水排集到模板邊，使之縮小為水潭，然后用軟軸泵將水抽出?；炷翝仓瓿珊?-4h在混凝土接近初凝之前進行二次振搗然后按標高線用刮尺刮平并輕輕抹壓，然后分別用木抹子和鐵抹子搓毛壓光3次。混凝土的養護測溫混凝土養護采用“綜合蓄熱法”具體措施如下：（1） 混凝土摻加防凍劑，利用原材料加熱、水泥水化熱的熱量，通過適當的覆蓋保溫措施，使混凝土冷卻放緩，降至負溫時間延緩至4天。使得混凝土降至負溫前，強度遠遠超過臨界強度4MPa）。（2） 基礎底板混凝土澆筑時采用后退法。在抹第三遍混凝土面的同時，在混凝土表面蓋一層塑料薄膜，再蓋兩層防火草簾，搭接錯開100mm。（3） 在混凝土養護階段，當氣溫低于零下15°C時，現場采用電暖器人工加溫養護?；炷翜y溫大體積混凝土必須堅持測溫，監控保持內外溫差不大于25°C。測溫孔共6個，均勻布置，孔深800,注滿清水。測溫點布置如下圖:室外大氣溫的測定：每晝夜分2、8、14、20點共定點測4次。及時測量混凝土灌筑前和振搗完畢的溫度,如發現溫度低于8C,除加強運輸過程的保溫工作，并力求縮短運輸和灌筑、振搗時間外，同時測量灌筑前和振搗完畢的溫度，以便決定是否加強結構的保溫工作(模板保溫板外側貼掛兩層防火草簾)或采取其它措施。冬期混凝土施工的各項測量及檢驗結果，均填寫《混凝土工程施工記錄》。混凝土測溫措施為了測量混凝土內部的溫度，在澆筑混凝土時預埋一些一端封閉的PVC管(直徑1cm)，管中加入水，管口用保溫材料塞住，測溫時將溫度計插入測溫管中，并立即進行覆蓋，以免受外界氣溫影響，溫度計在管中至少停留3分鐘，然后取出，迅速記下溫度值。測量讀數時，使視線和溫度計的水銀柱頂點保持在同一水平高度上，以避免視差。讀數時，要迅速準確。勿使頭、手或燈頭接近溫度計下端。找到溫度計水銀柱頂點后，先讀小數，后讀大數，記錄后復驗一次，以免誤讀。測溫孔留設在混凝土溫度較低和有代表性的地方，所有測溫孔均統一編號，詳見上圖。現場配制測溫人員3名，每人8小時輪流值班，測溫同時，負責檢查覆蓋保溫情況，并了解結構的澆筑日期、養護期限以及混凝土的允許最低溫度。如發現問題，立即通知有關人員，以便及時采取措施，加強保溫或局部進行短時加熱。測溫人員除按布置要求測溫外，對混凝土出罐溫度進行每車檢查。當出罐溫度不符合要求時堅決退貨?；炷琉B護溫度的測定從混凝土入模開始，直至達到受凍臨界強度拆除保溫，或混凝土溫度降到0°C為止，至少每隔6h測量一次。摻防凍劑的混凝土在強度未達到受凍臨界強度前每隔2h測量一次，達到受凍臨界強度以后每隔6h測量一次。在超過養護期(15d)后，混凝土溫度在氣溫發生大變化時抽測。(測溫記錄詳見附表)每次測溫后，立即把簽字完整的測溫記錄表報項目總工和項目現場管理人員審核后在技術部門歸檔?；A底板測溫孔測完溫度后，每一個孔都是一個薄弱部位，處理不好就很容易從孔處滲漏，因此每一個孔都必須采用堵漏靈仔細填實。混凝土試塊留置方案根據基礎底板的工程量，依據圖紙要求，依