循环水冷却系统用于大体积混凝土裂缝控制应用研究.pdf
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1、2 0 1 5年 第 1期 (总 第 3 0 3期 ) Nu mb e r 1 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 0 3 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 P RACTI CAL TECHNOLOGY d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 1 0 4 0 循环水冷却系统用于大体积混凝土裂缝控制应用研究 余倩 , 唐建伟 。胡计兰 , 黄国舜 ( 1 广州军区空军工程建设局, 广东 广州 5 1 040 5; 2 武汉理工大学 土木工程与建筑学院, 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0
2、 ; 3 浙江海天建设集团有限公司,浙江 金华 3 2 2 1 0 0 ) 摘要 : 大体积混凝土施工是高层 、 超高层建筑基础施工的难点 , 温度裂缝是其主要的质量通病之一。 基于工程实例, 介绍 了大 体积混凝土温度裂缝控制要点和施工工艺 , 研究了循环水冷却降温方法及降温规律 , 分析了不同通水方式冷却降温效果。 结果 表明, 通过循环水冷却和温度监测措施, 可有效降低混凝土温度升值和里表温差, 减小降温收缩应力, 避免混凝土有害裂缝的产生。 关键词 : 大体积混凝土; 裂缝控制 ; 循环水冷却系统 ; 温度监测 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号
3、: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 1 5 8 0 3 R e s e a r c h o n t h e a p p l i c a t i o n o f c y c l ewa t e r c o ol i n g s y s t e m f o r c o n t r o l o f c r a c k i n g i n ma s s c o n c r e t e Y E T Q , T A u G J i a n w e i , HU J i l a n , HU ANG Gu o s h u n ( 1 E n g i n e e r i n
4、 g Co n s t r u c ti o n Bu r e a u o f Ai r f o r c e Gu a n g z h o u Mi l i t o r y , Gu a n g z h o u 5 1 0 4 0 5 , C h i n a ; 2 S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g a n d Ar c hi t e c t u r e, W u han Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y, W u h an 43 0 07 0, Ch i n a; 3 Z h e j
5、i ang H a i ti an C o n s t r u c ti o n G r o u p C o , L t d , J i n h u a 3 2 2 1 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e r ma l c r a c k i s o n e o f c o m m o n q u a l i ty f a u l t s i n m a s s c o n c r e te, w h i c h i s a d i f fi c u l t y i n h i g l l r i s e b u i l d i n g f o u
6、 n d a ti o n c o n s tr u odo n e v e n in s u p e r h i g hri s e b u i l d i n g Ba s e d o n t h e p r o j e c t e x a mp l e , i t i n t r o d u c e s the k e y p o i n t s o f the r ma l c r a c k c o n t r o l and c o n s t r u c ti o n t e c h n o l o g y i n ma s s c o n c r e te, res e a r
7、 c h e s c o o l ing me tho d s and c y c l ec o o fi n g r e g u l a r i ty, ana l y ses c o o l i n g e f f e c t s o f d i f f e r e n t wa t e rc i r c u l a tin g mo d e s Th e r e s u l t s s h o w tha t , thr o u g h c y c l ewa t e r c o o fin g s y s t e m an d t e mp e r a t u r e mo nit o
8、 r me a s ur e s, the p e a 1 (va l u e o f ris i n g t e mp e r a t u r e a n d tempe r a t u r e d i f f e r e n c e of c e nt e r an d s u r f a c e c a I 1 b e e n r e d u c e d e f f e c ti v e l y M e an wh i l e, the d e c r e a se o f c o o l ing s h r i n k a g e s tre s s a v oi d s the g
9、e n e rati o n ofh a r mf ul c r a c k s Ke y WO r d s: ma s s c o n c rete ; c rac k c o n tr o l ; c y c l ewa t e r C O O l i l l g s y s t e m ; t e mpe r a t u r e mo nit o r 高层 、 超 高 层建 筑 由于结 构 自重 和 上部 荷 载较 大 , 为满足设计承载力的要求 , 基础 承台通常截面尺寸较 大。 在施工过程中, 混凝土单位 时间 内浇筑量大 , 积 聚水 化热 多 , 产生的温度梯度易造成不均匀非线性
10、收缩变形 。 一 旦边界受到约束作用, 此种变形难以自由释放, 当结构 温度应力 超过 混凝 土 的极 限抗 拉强 度则 会 产生 内部微 观、 表面宏观或结构贯通等有害裂缝 。 。 因此, 结构施工 过程中采 取有 效措 施 防止 混凝 土 温度 裂缝 的产 生 十分 必 要 。 1 工程 背景 某工程施工区域位于佛山市, 主体框架简体结构, 筏 板桩基础 , 地下 3层。 结构最 大基 础承台长为 2 9 m, 宽 为 2 7 4 m, 厚度 3 6 m。 如 图 1 平 面所示 , 承 台截面尺寸均 大 于 1 m, 且混凝土浇筑总量达 2 8 6 0 m。 , 须按大体积混凝土 施工考
11、虑 。 混凝土强度等级 C 3 5 , 抗渗等级 P 8 , 单位水 泥用量为 3 5 8 , 养护时间 2 0 d 。 收稿 日期 : 2 0 1 4 - 0 7 - 0 2 1 5 8 。 卜 + , i - i 盎 。I _ 1 年 。 - 1 : : 姆 、 J_ 1 l l L 一 l 囊 薹 莹 卜 十 : 1 n 图 1 基础承台平面布置图 2 裂缝控制 2 1 裂缝控制要点 大体积混凝土温度裂缝控制是个复杂的过程, 其与 原材料、 配合比、 边界条件、 外界环境、 施工工艺等因素密 切相 。 实践表明, 采取有效措施可抑制温度裂缝的 产生 : ( 1 ) 优选低水化热水泥, 掺
12、加粉煤灰或矿渣降低水泥 用量 ; ( 2 ) 优化配合 比设计, 降低水灰 比及单位用水量; ( 3 ) 控制混凝土浇筑人模温度 , 合理设置施工缝 ; ( 4 ) 人工 冷却降温, 温控信息化施工。 2 2 抗 裂计 算 根据施工规范要求 , 大体积混凝 土施 工前须对混凝土 结构进行温度 裂缝验 算 j 。 混凝土 结构抗 裂条件 为 o r 矾 ( f ) , 其中 ( t )= 丘( 1一 e 叫) , C 3 5混凝土抗拉强 度标准值取允 = 2 2 N m m , 系数因子取7= 0 3 。 掺合料 对混凝 土 强度影 响 系数取 A=1 0 3 , 则 ( t ) K = 1 9
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