混凝土温升抑制抗裂技术在镇江西津湾地下停车场工程中的应用.pdf
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1、2 0 1 5 年 第 8 期 (总 第 3 1 0期) Nu mb e r 8 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 1 0) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 P RACT I CAL TECHNoLOGY d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 8 0 3 8 混凝 土温 升抑制抗裂技术在镇 地 下停 车场 工程 中的应 江西津湾 用 杨毅。 ,马士良 。 王涛 , 陈大林 , 徐文 ( 1 同济大学 土木工程学院,上海 2 0 0 0 9 2 ; 2 镇江市城市建设投资集团有限公
2、司, 江苏 镇江 2 1 2 0 0 0 ; 3 镇江城科新型建材有限公司, 江苏 镇江 2 1 2 1 1 4; 4 江苏苏博特新材料股份有限公司, 江苏 南京 2 1 1 1 0 3 ) 摘要: 侧墙混凝土结构温度控制是降低其温降收缩开裂风险的重要措施之一。 试验研究了粉煤灰 、 矿粉和水泥水化热调控材 料掺入对水泥水化放热进程和混凝土绝热温升历程的影响。 试验结果表明: 粉煤灰显著降低水泥水化加速期放热速率 、 放热速 率峰值和放热总量 , 同等掺量下矿粉对这些参数影响则相对较小, 抑制温升效果较差 , 水泥水化热调控材料显著降低水泥水化加 速期放热速率 、 放热速率峰值 , 但不影响最
3、终放热总量 , 绝热温升早期温度上升速率也明显延缓。 将基于这些试验结果形成的混 凝土配合 比和配套施工措施应用于镇江西津湾地下停车场超长结构一次性浇筑过程中, 取得了良好的抗裂效果。 关键词: 温度开裂; 水化放热速率 ; 绝热温升 ; 矿物掺合料 ; 混凝土 中图分类号: T U 5 2 8 0 6 4 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 8 0 1 4 3 0 3 Ap p l i c a t i on o f t h e c on c r e t e c r a c k c on t r ol t e c h n o l o g
4、y b a s e d o n t h e a d i a b a t i c t e mp e r a t u r e r i s e s u p p r e s s i o n i n Z h e n j i a n g X i j i n wa n u n d e r g r o u n d p a r k i n g g a r a g e YANG Yi MA S h i l i a n g , WANG Ta o , CHEN Da l i n , XU We n ( 1 T o n g j i U n i v e r s i t y C o l l e g e o f C i v
5、 i l E n g i n e e r i n g , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 , C h i n a ; 2 Z h e n j i ang C i t y C o n s t r u c t i o n I n v e s t m e n t G r o u p C o , L t d , Z h e n j i ang 2 1 2 0 0 0, Ch i n a ;3 Z h e n j i a n g C h e n g k e Ne w Bu i l d i n g Ma t e r i a l s C o , L t d , Z h e n j i
6、 a n g 2 1 2 1 1 4, Ch i n a ; 4 J i a n g s u S o b u t e Ne w Ma t e ri a l s Co , L t d , Nanj i n g 2 1 1 1 0 3 , Ch i n a ) Abs t r ac t : Th e t e mp e r a t u r e r i s e c o n t r ol i s o n e o f t h e me a s u r e s t o r e d u c e the s i d e wa l l c o n c r e t e s t r u c t u r e c r a
7、 c k i n g ris k An e xp e r i me n t a l r e s e a r c h wa s c a r de d o u t t o e valua t e the i n f l u e nc e s o f fly a s h, s l a g an d c e me n t h y d r a t i o n he a t c o n t r o l l i n g ma t e rial o n the c e me n t h y dra t i o n h e a t r e l e a s e p r o c e s s an d c o n c
8、 r e a d i a b a ti c t e mp e r a t ur e r i s e Th e r e s u l t s i n d i c a t e d tha t fly a s h r e d u c e d the h e a t flow, h e a t flo w p e a k v alu e an d h e a t a mo u n t o f c e me n t o b v i o u s l y, wh i l e s l a g h a d s ma l l e r i n flu e n c e s r e l a tiv e l y Th e
9、c e me n t hy dra tio n h e a t c o n tro l l i n g ma t e ria l r e d u c e d the h e a t f l o w a n d he a t flo w pe a k v alu e o b v i o u s l y, wh i l e the i nf l u e n c e s o n t he h e a t a mo u n t we r e l e s s At the s a me t i me, the e arl y a g e c o n c r e t e a d i a b a t i c
10、 t e mpe r a t u r e ris e wa s s l o we d t o o Th e c o n c r e t e mi x p r o p o r t i on and r e l a t i ve s u p p o r t i ng c o n s t r u c t i o n me a s ure s b a s e d o n t h e s e e x p e r i me n t a l r e s u l t s h a v e b e e n s u c c e s s f u l l y a p p l i e d i n th e p r o j
11、 e c t o f Z h e n j i a n g X ij i n w a n u n d e r g r o u n d p ar kin g g ar a g e a n d g o o d a n t i c r a c k i n g e f f e c t s h a v e b e e n ob t a i n e d Ke y wor ds: t e mp e r a tur e c r a c k; h y d r a t i o n h e a t flo w ; a d i a ba t i c t e mp e r a t u r e ris e; mi n e
12、r a l a d mi x t u r e; c o n c r e t e 1 工程 背景 镇江西津湾公 共地下停 车场 位于镇江 市西津渡古 景 区, 东到中华路 口, 西至西 津渡人 口, 北至 长江 , 南至 长江 路 , 总建筑面积 3 1 6 0 1 m , 总长 5 7 1 m, 非人防进深 5 1 IT I , 人防进深 7 1 i n , 车库净高 4 3 in, 设双层停车位 1 4 7 2个 。 停车场上部为景观走廊 ( 为长江文化主题公园 ) , 南侧设置 两个地下过街人行通道 与西津渡历史街 区和西津渡音乐 厅相连。 因城市建设需要 , 该工程施工 时间从 2 0
13、1 3年 9月 1 9 日至 2 0 1 4年 1 月 3 1日, 工期仅 四个半月 。 基 于此 , 由项 目 建设 单位镇江城投公司牵头 , 召开了有设计 方 、 监理方 、 施 工方 、 混凝土公司和科研单 位共 同参与 的现场会 , 经过 多 收稿 日期 : 2 0 1 4 1 0 1 8 次反复磋商 , 决定更改原设计底板与侧墙混凝 土结构 3 0 4 0 in 一分缝 ( 设置后浇带 ) 的施工方案 。 修改后的方案 , 对 于 4 0 0 m l T l 厚度与 3 5 0 m m 厚度的 C 3 5 P 6 底板与侧墙混凝 土结构 , 明确 了整体一次性浇筑 长度为 8 0 1
14、 0 0 in, 通过 功 能性抗裂材料使用 , 大大减少后浇带 的设 置 , 保障工程 在 设定工期内按期完工 。 我 国著名混凝土裂缝专家王铁梦教授调查发现 , 侧墙 混凝土开裂 的情况占开裂工程总量的 8 5 以上 , 开裂几率 大大高于底板 , 且裂缝通 常在拆模前 即发 生 。 根据江苏 苏博特新材料股份有 限公 司对多个厚度 在 0 4 1 2 in 的 实体结构底板、 侧墙及顶板的跟踪与监测分析结果, 实际 工程 中侧墙结构拆模前裂缝产生 的关键 原因在于快速 的 温升温降 。 因此 , 对于该工程的一次性浇筑超长底板 、 1 43 学兔兔 w w w .x u e t u t
15、u .c o m 侧墙混凝土结构 , 控制温升 、 削弱温度 峰值是 材料角度抗 裂的关键性技术措施之一 。 试验 中采用 了江苏苏博特新 材 料股份有 限公司 H ME 一 V混凝土 ( 温控 、 防渗 ) 高效抗 裂剂从膨胀补偿 收缩和削弱温峰凇 制温降收缩角度进行 了研究 , 本试验重点 阐述温度控制方 面的试验室研究与工 程实践应用成果。 2 原材料 与试验 实施方案 2 1 原材料 水泥 : 镇江鹤林水泥有 限公司 P O 4 2 5级水泥 , 标 准 稠度用水量 2 8 8 , 比表面积 3 4 6 m k g ; 粉煤灰 : I 级干排 粉煤灰 , 镇 江谏壁热 电厂提供 , 细
16、度 7 5 , 需水量 比 9 5 ; 矿粉 : 南钢 $ 9 5 , 比表面积 3 7 2 m ; 抗 裂剂 : 江苏苏博 特 新材料股份有限公 司 H ME 一 V混 凝土 ( 温控 、 防渗 ) 高 效抗裂剂 , 其相关功能性指标如表 1 所示 。 高效减水剂 : 江 苏苏博特新材料股份有限公司 P C A高效减水剂, 总体性 能满足现行国标 G B 8 0 7 6 -2 0 0 8 混凝土外加剂的要 求 ; 细集料 : 天然河砂 , 表观密度为 2 6 1 0 k g m。 , 细度模 数 为 2 4 ; 粗集料 : 粒 径为 5 3 1 5 m m 的连续 级配玄武岩 碎 石。 H
17、ME 一 V在 C a O类混凝土高效膨胀剂基础上掺入 了水泥水化热调控材料 , 为一种 淡黄色无臭多糖类 物质 , 相对分子质量 5 0 0 - 3 0 0 0 。 其采用天然淀粉为原料 , 经过预 处理一溶解一生物酶水解一热处理一冷却结 晶一 成品这 一 系列过程得到 。 从水化进程干预的角度 , 该材料一方 面调控水泥水化 放热速率 , 延长水化放热过程 , 充分利用结 构的散热条件 , 削弱温峰和温降过程, 降低温度开裂风险; 另一方面进一 步调控膨胀剂膨胀速率 , 为建立有效膨胀 和预压应力的存 储赢得时间 , 使得膨胀剂的补偿收缩能力在高性能混凝土 结构 中得以真正发挥。 如 图
18、1 所示 , T A M A i r 微量热仪测试得到的水泥水化 放热 曲线表明 , 这种水化热调控材料与传统缓凝剂相 比有 着显著不同。 缓凝剂只是延长 了水 泥水 化诱 导期 , 推迟 了 放热峰的出现, 而对削弱放热速率和温度峰值并无明显作 用 ; 水化热调控材料则大幅度地缓解 了水泥水化集 中放热 程度, 削弱了温峰和温降过程, 从而显著降低混凝土结构 的温度开裂风险 。 表 1 H ME 一V混凝土( 温控、 防渗 ) 高效抗裂剂技术指标 项目 指标值 限制膨胀率, 碱含量 水 中 7 d 空气中 2 1 d 绝湿 中7 d 绝湿中2 8 d O O3 一0 01 0 0 O2 00
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