乌江银盘水电站厂房混凝土施工温控和防裂.pdf
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1、 水利水电施工 2 0 1 4 第 6期 总第 1 4 7期 土早 期最 高温度 降低 o 4 C左 右 ,保 温时 间 以 1 2 d为 宜 ,过长会影 响混 凝 土表 面散热 ,而且夜 间气 温 较低 时 揭开散热 ,效果更好 。 2 2 4 仓面 喷雾 采用喷雾机喷雾,随着离喷头距离的不同,混凝土 仓面温度有不同程度 的降低,离喷头愈近 ,仓 面混凝土 温度 降低 幅度 愈大 ,仓 面喷雾 后混凝 土 温度较 环境 温 度 最大降温可达 1 2 2 C,在离喷头 9 1 2 m范围内可降温 6 1 O ,距离喷雾机 1 8 0 m,降温 1 3 。喷雾机有仰 角较无仰角时降温效果好,而且
2、降低温度也较均匀。 2 3 优化配合 比,降低水化热温升和混凝 土最 高温度 2 3 1 原 材料 的优 选 主要选用华新 水 泥厂生 产 的 中热 5 2 5号 水 泥和一 级 粉煤灰 ,减水剂采用浙江龙游的Z B1 A为萘系缓凝高效 减水剂 ,引气剂为 DH9 ,单 掺减水 率达到 1 8 以上 ,与 引气剂 复合后减水 率可 达 2 2 以上 。 2 3 2 混凝土配合比优化 混凝土配合比优化的目的就是要在不降低混凝土基 本性能的前提下,减少水泥用量。经充分论证与试 验, 厂房混凝土粉煤灰掺量 由 2 O 提高到 2 5 ,减少水泥用 量 1 4 1 5 k g m。 ,降 低 单位 用
3、 水 量 2 3 k g ,减 少 砂 率 2 ,可降低混凝土最高温度 0 6 O 。 8 C。 2 3 3混凝土级配 厂房属薄壁结构 ,仓面相对较小,钢筋多且密,含 量高 达 5 5 6 0 k g m。 ,混凝 土级 配一 般采 用 三级 配 ,钢 筋密 集部 位采用 二级 配 ,在基 础部 位 ,加 强管 理克服 人 仓 、振捣 困难 ,采用 了部 分 四级 配混 凝土 。四级 配混 凝 土比三级 配胶 凝材 料少 3 O 3 5 k g m。 ,相 应地 ,混凝 土 早期最高温度可降低 1 5 C左右。 2 4 施工管理 2 4 1 低温季节浇筑基础强约束 区混凝土 根据工程实际情况,
4、厂房 3 4号机基础约束区混凝 土安排在高温季节浇筑,所以只能采取综合温控措施。 安装间及 l 2号机基础约束区混凝 土安排在低温季节 浇筑。 2 4 2 夜 间浇筑与入仓强度保证 夏季 白天太 阳辐 射热 高 ,对 混凝 土浇 筑温 度影 响很 大,研究表明,正午时段 由于太 阳辐射热温升影响,混 凝土浇筑温度升值达 5 6 ,所以混凝土安排在夜间浇 筑显然有利于降低混凝土最高温度。基础部位最大仓面 面积按 1 8 mX 3 2 m计 ;浇筑层厚按 1 1 5 m计 ,一仓混 凝土约 5 7 0 8 6 0 m。 ,从 1 8时至次 日 8时共 1 4 h ,平均 小 时人仓强度 4 0 6
5、 0 m。 ,采用 6 m。罐,2台门机人仓完全 可以满足要求,所以应提高机械效率,加大入仓强度, 力争在一个夜间浇筑一个仓面。 2 4 3 合理 安排 ,短间歇 、均匀连续上升 低温季节浇 筑混凝 土 时 ,短 间歇均 匀连 续上 升有 利 2 8 于防裂 ,间 歇期 宜控 制 在 1 5 d之 内,最 长不 超 过 2 1 2 8 d ,否则遇气温骤 降时极易 出现裂缝 。但 由于结构上 的 原因,不可能完全做到,所以预计仓面将有较长停歇时, 应在混凝土仓面布置防裂钢筋。 2 5 冬季表面保温 工程实践与研究表 明,气温骤降是引起大体积混凝 土 表面裂缝 的主要客观原 因。厂房 主要采用聚
6、乙烯卷材进行 表面保温 ,保温被厚度根据招标文件要求的等效放热系数 和保温材料的保温特性换算,一般为 1 2 2 3 c m。 保证保温效果的关键在于确保保温被干燥。实测资 料表面 ,保温被干燥 ,仓面 无 积水 和流 水 时 ,保温 被 内 外温差可达 3 2 O ,平 均值为 1 1 3 5 ,效果 良好 。当 保温被下有积水时 ,内外温 差 一4 5 1 0 5 C,平 均值 为 3 5 C,有时被内温度甚至低于被外气温,与 自来水水温 相差一4 5 C,平均相差 1 9 1 ,说 明效果差。当仓面 有流水时保温 效果更 差 ,被 内温 度几 乎与 水温 一致 ,与 被外气温差一5 1
7、0 ,平均值为 2 7 6 ,与自来水水温 差一4 5 ,平均相差 2 6 7 。如果仓面有积水将保温 被浮起而没有 流水 ,则 保温 效果 最差 ,混 凝 土表 面温度 与气温基本上一致 ,几乎没有保温效果 ( 实测效 果见 表 1 ) 。所 以冬季保温 时必 须做到 仓面无 积水 ,并 尽量 采 用不吸水的保温材料。 表 1 裂缝仓号分 区统计袁 部位 I区 区 区 合计 数 目 比例 2 1 8 2 8 7 2 7 1 9 1 l l 其中类缝数 目 比例 o o 2 1 o o o o o 2 类裂缝 占本区比例 o X 2 5 O 1 8 2 3 混凝土温控与防裂效果及分析 3 1
8、温控效果 3 1 1 混凝土 出机 口温度 通过 二次 风冷 骨料 、加冰 拌和 等多种 温控 措施 ,混 凝土出机 口温度基本满足设计规定的要求,2 0 0 8 2 0 1 0 年 7 C混 凝土出机 口温度统计为 :最高 1 2 5 ,最低 2 0 C,平均 6 7 7 ,合格率达到 8 5 4 。 3 1 2混凝土入仓温度与浇筑温度 4 1 O月份实测 值统计表明 ,混凝土入仓温度最低4 7 C,最 高 1 O 1 8 ,平均 7 5 9 6 C,温度 回升率 0 0 3 8 8 0 0 8 7 2 。浇筑温度最低 7 1 0 ,最高 1 2 2 0 , 温度回升率 0 0 9 2 7
9、0 2 2 0 6 ,总回升率 0 1 2 7 4 0 2 6 6 0 。 混凝土运输过程 中的温 度 回升率 较低 ,说 明运 输 车 辆的保温防晒效果明显,而混凝土浇筑过程中温升较高, 主要原因是仓面 未能 及时 盖保 温被 ,人 仓 强度较 低 ,混 凝土坯层不能及时覆盖而受太阳辐射升温,但总的温度 回升率基本上控制在 0 2 5以内。 3 1 3 混凝土早期最高温度 根 据预 埋在 2号 和 4号 机 内 的温 度 计 实 测 混 凝 土 早期最高温度统计可知 ,混凝 土早期最高温度 9 O 以 上在设计允许范 围内,但 由于温度计埋设 数量不多 , 而且初始条件变化大,所 以混凝土早
10、 期最高温度规律 性不 强 。 3 2 混 凝 土防 裂效 果 厂房混凝 土总量 约 8 O万 ,共 发生I 类 及 以上裂 缝 1 1 条,其中8 0 以上属I 、 类裂缝 ,平均 0 1 3 8 条 万 r n 3 混凝土。裂缝分类标准如下 : I类:无规则性龟裂缝 ,缝宽 艿 O 2 mm,缝深 h 3 0 c m。对结构应力 、耐久 性和安全性基本无影 响。 类 :表面 ( 浅层 )裂缝 ,0 2 mm缝 宽 O 3 mm, 3 0 c m缝 深 h l O O c m,3 m 平 面缝 长 L 5 m,呈规 则 状。对结构应力、耐久性和安全运行有一定影响。 类 :深层裂缝 ,0 3
11、n 1 m 缝宽 0 5 mm,缝深 h 5 O O c m。 使结构应力、耐久性 和稳定安全 系数降到临界值或其 以 下 。 厂房混凝土虽然进行严格的温度控制 ,采取 了综合的 温控与防裂措 施 ,但仍发 生 了不少裂缝 ,特别 是 2 0 0 9年 冬季 , 3号机发生了较多 的裂缝 。研 究分析认 为 ,产 生裂 缝的主要原因是气温骤降频繁,外来水流入使表面保温 失效以及混凝土间歇期过长等。裂缝分类统计详见表 2 。 表 2 裂缝分类统计表 裂 缝分 类 I类 类 类 合 计 数 目 5 4 2 1 1 比例( ) 4 5 5 3 6 4 1 8 2 3 3 裂缝成 因分析 3 3 1
12、外 界气 温骤降是 引起混凝 土表面 裂缝 的最主 要的 客观原 因 通过对表面浇筑层的温度应力进行计算表明,混凝土的 水化热温升很大,即使在 l 1 月份,内部最高温度也将达到 3 4 7 4 浇筑层 二分 之一厚度 处,口 一3 o w ( ms ) , 在气温骤降时 ,混凝土表面温度应力增幅达 1 0 5 41 9 4 MP a ,而厂房混凝土实测抗拉强度最小为 2 1 2 MP a,平均为 2 5 1 MP a。尽管 2 0 0 9 年冬季实测平均气温与多年平均气 温相差不大 ,但 寒 潮频 繁 ,多达 6次 ,比多年 平均 3 3 4 次多了约一倍,而且降幅也很大,连续不断的寒潮使混
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