基础混凝土浇筑施工方案(4)

2019-01-26 18:30

cosh — 双曲余弦函数;

β — 约束状态影响系数,按下式计算

??CxdE(t)

其中 d — 结构物厚度(mm);

Cx — 地基水平阻力系数,取1.20 N / mm2 ; L — 混凝土结构物长度(mm) ; K — 抗裂安全度,取1..05 ; fct — 混凝土抗拉强度设计值。

附2、控制大体积砼温度和收缩裂缝的技术措施:

①.在通过计算满足要求的情况下,拟采用掺HEA膨胀型防水剂,达到双控

的效果:

HEA补偿收缩混凝土,混凝土中心温度与表面温度、表面温度与环境温度之差可适当放宽,其原理如下:

设:大体积混凝土中心温度为T1,表面温度为T2,大气温度为T3;HEA混凝土的限制膨胀率为ε2,混凝土的线膨胀系数为α,产生的当量温度T=ε/α,一般ε2=2~4×10-4,α=1.0×10-5/℃,则T4=20~40℃,(T4为负值)。

若采用普通混凝土,须△T1=T1-T2≤25(℃)和△T2=T2-T3≤25(℃),否则砼会开裂。

而采用HEA补偿收缩混凝土后:△T1=T1-T2+ T4≤25(℃),△T2=T2-T3+ T4

≤25(℃)。

这意味着在大体积混凝土施工时,采用HEA放宽了温控指标,一般不必再采用冷却骨料、在混凝土中设冷却水管、表面升温或施工时水平分层浇筑等

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传统施工方法,一次浇灌即可。这样可大大节约昂贵的控温费用。此项技术经武汉国际大厦、河南鸭河口电厂、安阳电厂等2~4m厚底板和基础工程施工实践,均取得良好抗裂效果。

②.降低水泥水化热:采用矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰水泥;并充分利用砼的后

期强度,减少每立方米砼中水泥用量。 ③.降低砼入模温度:掺加相应的缓凝型减水剂。

④.加强施工中温度控制:在砼浇注之后,做好长时间的保温保湿养护,并注

意避免曝晒,以充分发挥砼的“应力松弛效应”。

⑤.改善约束条件,削减温度应力:分层、分块浇注砼,防止水化热的积聚,

减少温度应力。

附3、底板砼浇筑温度计算

1、砼拌合温度:要求搅拌站出机温度达到25度

2、砼出罐温度:

T1=T0-0.16(T0-Ti) =25-0.16×(25-10)

=22.60C

式中:T1为混凝土拌合物出机温度 Ti搅拌机棚内温度为100C

3、混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度:

T2=T1(αtt+0.032n)(T1-Tm,a)

式中:T2 为混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度(0C) tt混凝土自运输至浇筑成型完成时间(h)tt=0.6h n混凝土转运次数n=2 Tm,a运输时的环境温度Tm,a=-50C α温度损失系数(h-1)α=0.25

则:T2=22.6-(0.25x0.6+0.032x2)(22.6+5)=16.70C 4、考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时温度:

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T3=(CcMcT2+CfMfTf+CsMsTs)/(CcMc+CfMf+CsMs) 式中:T3为混凝土浇筑成型完成时的温度 Cc为混凝土的比热容1.0KJ/Kg.K Cf模板的比热容2.5KJ/Kg.K Cs为钢筋的比热容0.48KJ/Kg.K Mc为每立方米混凝土的重量2400Kg/m3

Mf为与每立方米混凝土相接触的模板重量0Kg

Ms与每立方米混凝土相接触的钢筋重量120Kg Tf,Ts模板,钢筋的温度,取环境温度为-5℃ T3=(1.0x2400x16.7+2.5x0x1.51-0.48x120x5)/ (1x2400+5x120)=13.26℃>5℃ 5、混凝土蓄热养护过程中的温度计算 采用塑料薄膜加5cm厚草帘被覆盖保温。 1)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度 T=ηe-θVceT-Φe-Vcet+Tm,a

2)混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均温度

Tm =1/vcet(Φe-vcet-η/θe-θvcet+η/θ-ψ)+Tm,a 其中:θ、Φ、η为综合参数:

θ=ωkψ/vceCcρc Φ=vceCcemce/(vceCcρc-ωkψ) η=T3- Tm,a+Φ

式中:T—混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的温度(℃); Tm-混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均温度(℃); t---混凝土蓄热养护开始至任一时刻时间(h);

Tm,a--混凝土蓄热养护开始至任一时刻t的平均气温(℃); ρc-- 混凝土质量密度(Kg/m3);

mce-- 每立方米混凝土水泥用量(Kg/m3);

Cce--水泥累积最终放热量(kj/kg);

vce--水泥水化速度系数(h-1); ω—透风系数;

k—围护层的总传热系数(KJ/m2.K.h); ψ—结构表面系数(m-1) ψ=(1.2+33.9)*2/(1.2*33.9)=1.72 K=3.6/(0.04+0.05/0.04+0.24)=1.95

Vce=0.013h-1;Cc=1.0KJ/Kg;ρc=2400Kg/m3;ω=3;Cce=400KJ/Kg; Mce=370Kg; T3=8.89℃;Tm,a=-5℃

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θ=(1.72x3x1.95)/(0.013x1x2400)=0.319

Φ=(0.013x360x370)/(0.013x1x2400-3x1.7x1.95)=81.45 η=T3- Tm,a+Φ=8.89-(-5)+81.45=95.34 因此:

●砼蓄热养护开始至任一时刻的温度 T=95.34e-0.319x0.013t-81.45e-0.013t+(-5) ●砼蓄热养护开始至任一时刻的平均温度

Tm=1/0.013t(81.45e-0.013t-95.34/0.319 e-0.319x0.013t+95.34/0.319-81.45)+(-5) =76.9/t(81.45e-0.013t-298.9 e-0.004t+217.4)-5 6、砼绝热温升:

按3天时水化热温度最大,计算3天龄期的绝热温升,525#普通水泥每公斤发热量为461KJ/Kg,龄期3天时1-e-mt=0.620 砼最终绝热温升为:

Tt=WQ/Cρ(1-e-mt)=370×461/(1.0×2400)×.620=44.060C 当浇筑层厚度为0.9m时 Ψ=0.35

测3天龄期T3=Tt×Ψ=44.06×0.35=15.420C 7、砼内最高温度:Tj采用砼浇筑成型后的温度,即8.890C TmAx =Tj+Ti.Σ=8.89+15.42=24.310C 8、砼表面温度:

采用塑料薄膜加5cm厚草帘被覆盖保温,保温层厚5CM,大气平均温度为Tq =-50C

β=1/[Σ(gi/Zi)+1/β]=1/(0.05/0.04+1/23)=0.773 砼虚铺厚度为:

h1 =K*λ/β=0.666x2.33/0.773=2.01米 H=h+2h1=0.9+2×2.01=4.92m ∴ΔT(t)=TmAx-Tq=24.31-(-5)=29.31(0C) 砼表面温度

T b(τ) =Tq+4/H2 h1(H-h1)△T(t)

=-5+4/4.922×2.01×(4.92-2.01)×29.31 =23.30C

砼内部和砼表面的温度差为:

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=95.34e-0.004t-81.45e-0.013t-5 ———————————(a)

TmAχ-Tb(τ) =24.31-23.3=1.010C

砼表面和大气温度之差为:

Tb(τ) - Tq =23.3-(-5)=28.30C

结论:对于(a)式,经过试算可知,当t=72(h){3天}时,混凝土的温度近似降到34.6℃,此时混凝土内的平均温度为22℃.

又养护3天后砼内部和砼表面温度之差不超过250C.因为砼表面温度和大气温度之差大于25℃,因此在撤去保温被后,应采取缓慢降温措施。

经过冬施热工计算及大体积混凝土防裂计算,可知,选取的蓄热养护方法满足大体积混凝土冬期施工的要求。

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