高温季节混凝土及大体积混凝土温度测量控制方案
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大体积混凝土高温季节温度控制措施作者:毛科来源:《科学与技术》2018年第15期摘要:高温季节大体积混凝土温度控制的有效措施关键词:裂缝;防渗性能;坍落度;水化热重力坝混凝土施工技术的关键是解决混凝土防裂问题,最大限度的减少混凝土中的裂缝,增强混凝土的防渗性能,从而提高混凝土整体耐久性。
长期以来的工程实践经验表明,重力坝混凝土结构裂缝产生的主要原因是温度应力造成的。
因此,为了确保大体积混凝土施工质量,针对大体积混凝土温度控制需要做一下有效的措施。
1、混凝土配合比设计科学合理的进行混凝土配合比设计研究,对控制混凝土水化热非常关键,是常态混凝土温度控制的重要环节。
首先要对重力坝常态混凝土配合比设计试验研究,做大量细致的试验工作,通过多组对比试验,寻求降低水化热和减小自生体积变形的途径,提高混凝土抗裂能力。
2、控制混凝土水化热选用发热量较低的水泥和较小单位水泥用量,是降低混凝土水化热的最有效措施。
减少水泥用量和单位水泥用量,采取以下几个方面的主要措施:(1)骨料级配设计:尽量选择较大骨料粒径,改善骨料级配。
粗骨料最大粒径为80mm。
经过试验可知,三级配最佳级配比例为D20:D40:D80=30:30:40时,混凝土密度最大、孔隙率最小。
因此,重力坝大体积混凝土选择三级配骨料进行配合比设计试验。
(2)混凝土坍落度:通过试验,三级配混凝土水胶比确定为0.5时,砂率选择32%、单位用水量115kg时,FDN高效减水剂掺量为0.70%、AE引气剂掺量为1.55/万时,混凝土拌和物的和易性最好,这时混凝土拌和物的坍落度检测出来为70~75mm,属于低流态混凝土。
标准养护至设计龄期时,混凝土强度等级、抗冻指标和抗渗指标能够满足设计要求。
(3)加掺合料:水泥选用P.O42.5普通硅酸盐水泥,掺合料选取Ⅰ级粉煤灰和S75矿渣粉,选用不同的掺合比例进行混凝土配合比试验。
通过大量对比,选用水化热相对较低的掺合比例,作为重力坝推荐配合比。
高温季节混凝土施工温控措施高温季节混凝土施工温控措施摘要:高温季节混凝土施工的温度控制是确保施工质量和施工效率的关键因素之一。
高温环境下,混凝土可能出现早龄期开裂、减弱强度等问题,因此需要在施工过程中采取一系列的温度控制措施。
本文主要介绍了高温季节混凝土施工的温控措施,包括控制现场温度、调整混凝土配合比、采用冷却剂和遮光措施等方法,以期提高混凝土施工的质量和效率。
一、高温季节混凝土施工的温度影响高温环境下,混凝土的早龄期开裂和降低强度的问题非常突出。
首先,高温会加速混凝土的水化反应,使其早龄期裂缝增加。
其次,高温会导致混凝土流动性变差,减少坍落度,增大施工难度。
最重要的是,高温会促使混凝土中的水分较快蒸发,导致混凝土强度降低。
二、控制现场温度为了降低高温对混凝土的影响,可以通过控制现场温度来达到目的。
具体方法包括在施工前、施工中和施工后对现场进行降温措施。
施工前,可以使用遮阳棚或者喷水等方式对施工区域进行降温,以减少施工时混凝土的水化反应速度。
施工中,可以采用冷却剂将冷水喷洒在混凝土表面,以减缓混凝土的温度上升速度。
施工后,可以覆盖塑料薄膜或湿布,以防止混凝土过早脱水。
三、调整混凝土配合比混凝土配合比中的水胶比对混凝土的性能有重要影响,特别是在高温条件下。
适当降低混凝土水胶比,可以减少混凝土中的水分蒸发,提高混凝土的抗裂性能。
此外,可以适量添加减水剂,改善混凝土的流动性,提高施工性能。
四、采用冷却剂在高温季节混凝土施工中,可以考虑添加一定量的冷却剂来降低混凝土的温度。
冷却剂通过改变混凝土中的水化反应热释放,达到降低混凝土温度的目的。
常用的冷却剂有冰块、冷水和冷冻剂等,可以根据具体情况选择合适的冷却剂使用。
五、遮光措施高温季节的强阳光会加速混凝土的水分蒸发,导致混凝土强度降低。
因此,施工过程中需要采取遮光措施,以减少太阳直射对混凝土的影响。
遮光措施可以使用遮阳棚、遮光网或者覆盖湿布等方式实现。
此外,在施工完成后,还可以覆盖塑料薄膜等材料,以避免日晒雨淋,减少水分流失。
大体积混凝土温度监测与控制在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
例如大型基础、桥梁墩台、大坝等结构,常常会用到大体积混凝土。
然而,由于大体积混凝土的体积较大,水泥水化热释放集中,内部温升迅速,如果不加以有效的温度监测与控制,很容易产生温度裂缝,从而影响结构的安全性和耐久性。
因此,大体积混凝土的温度监测与控制是工程建设中至关重要的环节。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在浇筑后,水泥会发生水化反应,释放出大量的热量。
由于混凝土的导热性能较差,这些热量在混凝土内部积聚,导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,从而形成较大的内外温差。
当内外温差超过一定限度时,混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。
混凝土在硬化过程中,会发生体积收缩。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土温度监测的方法为了有效地控制大体积混凝土的温度裂缝,首先需要对混凝土的温度进行监测。
常用的温度监测方法有以下几种:1、热电偶测温法热电偶是一种常用的温度传感器,它可以将温度信号转换为电信号。
在大体积混凝土中,将热电偶预埋在混凝土内部的不同位置,通过导线将电信号传输到数据采集仪,从而实现对混凝土内部温度的实时监测。
2、电阻温度计测温法电阻温度计是利用金属或半导体的电阻值随温度变化的特性来测量温度的。
将电阻温度计预埋在混凝土中,通过测量电阻值的变化来计算温度。
3、红外测温法红外测温法是利用物体表面的红外辐射能量与温度的关系来测量温度的。
这种方法可以非接触地测量混凝土表面的温度,但对于混凝土内部的温度测量精度较低。
在进行温度监测时,需要合理布置测温点,一般在混凝土的厚度方向和平面上均匀布置。
同时,要根据混凝土的浇筑进度和温度变化情况,确定合适的测温频率,通常在混凝土浇筑后的前几天,测温频率较高,随着混凝土温度的逐渐稳定,测温频率可以适当降低。
大体积混凝土施工的温度控制摘要:我国的特大型、大型工程日渐增多,大体积混凝土被广泛应用。
大体积混凝土的安全性至关重要。
在施工和使用过程中,因混凝土出现温度裂缝影响工程质量并造成安全隐患甚至导致结构物坍塌的事故频繁发生。
大体积混凝土工程在施工时,温度的变化会导致其材料的形变,会引发内部形成温度应力,又因其导热能力差,极易生成不均匀的温度场。
混凝土材料质地较脆,较低的抗拉强度导致了较小的拉伸变形,因此,对于大体积混凝土施工温度控制措施的研究具有重要意义。
关键词:大体积;混凝土施工;温度控制1大体积混凝土温度裂缝生成原因1.1大体积混凝土的特点(1)大体积混凝土结构横截面的长、宽、厚都相对较大。
(2)由于水泥的体积大,在水化过程中会释放大量水化热,而混凝土本身的导热性差,因此,大体积混凝土内部会积聚大量水化热,导致中心温度升高。
(3)大体积混凝土的弹性模量不大,蠕变大,温度升高主要是由压应力引起的。
随时间增加、温度下降,大体积混凝土的弹性模量增加,并且蠕变仍然很小。
如果大体积混凝土的内部温度与外部温度之间存在较大差异(即温度梯度非常陡峭),会导致大体积混凝土的温度应力过大,进而容易开裂。
1.2大体积混凝土产生裂缝的原因大体积混凝土一旦产生裂缝将影响建筑物的整体质量。
大体积混凝土属于特殊材料,开裂的原因很多。
一是在施工过程中,施工人员没有严格遵守大体积混凝土的比重要求,导致大体积混凝土的承重性能下降,材料易碎,无法承受上层压力,进而产生裂缝。
二是原材料成本过低,材料质量不合格,也是大体积混凝土产生裂缝的原因。
三是大体积混凝土的内部温度无法适应外部温度,温差过大,产生温度裂缝。
并且大体积混凝土的开裂原因大多与温度有关。
1.3混凝土裂缝的危害混凝土起到凝结建筑结构整体坚固性的作用,好的混凝土结构可以保证建筑物的稳定性,并可以大大减少因地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。
已经建好的建筑物中,轻微裂缝会影响建筑物外观,连续裂缝会直接影响建筑物的寿命,并威胁人们的生命、财产安全。
夏季高温,大体积混凝土的浇筑与测温、养护控制要了解一、非常大体积混凝土的定义在确定什么情况属大体积混凝土各国的标准大多不一,我国对大体积混凝土混凝土定义为的结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土,其他国家混凝土结构实体最小尺寸有的为大于或等于0.8m,有的为大于或等于1.2m,因各国大大小混凝土的定义不同,各国针对大体积混凝土的施工技术措施也就差异,从我市对大体积混凝土的定义来看,对钢筋的裂缝控制技术措施要求是相当严格坑洞的。
二、对混凝土配合比的控制混凝土配合比的合理性不仅仅影响到混凝土自身振幅要求,还会影响浇筑时的泵送要求、坍落度、和易性等,以及混凝土浇筑后的水化热产生的多少,的是大的体积混凝土水化热的控制将影响到混凝土特别裂缝控制既而影从上到下响整个大体积混凝土的质量。
1、确定合理的水泥。
在大体积混凝土中,混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热,因而,对大体积混凝土原材料水泥应该选用低水化热和凝结时间较长的水泥,在昆明地区常使用的是矿渣硅酸盐水泥,尽可能不须硅酸盐水泥或普通平常硅酸盐水泥,以减低砖瓦所产生产生的水化热。
如要采用高水化热的水泥,就必须采取相应措施延缓水化热的释放。
2、砂石料的第一级配要合理。
一般情况下,石料要采用连续级配,砂料采用中砂,并严控砂石料的空隙率、含泥量、吸水率及压碎评价指标。
3、合理掺加混凝土用掺和料(如粉煤灰)、外加剂(如缓凝剂、减水剂),从而降低水泥水化热。
4、作好混凝土配合比的试配工作。
5、根据科洛涅县试配资料,对比现场情况(或预拌厂拌制台下)砂、石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别,适度调整混凝土配比,满足实际预制拌制要求,以达到质量标准。
三、大体积混凝土浇筑前水泥水化热的温度计算为做好大体积混凝土的上大修整、测温工作,大体积混凝土水泥水化热的预先计算是必不可少的。
粘度通过计算预估大体积混凝土内部温度及温差,才能预先提出相应的养护措施,做好养护准备工作及测温点扎实推进布置、测温控制预案工作,这样才有利于保障大体积混凝土的浇筑。
高温混凝土施工措施当昼夜平均气温高于30摄氏度时,即混凝土进入高温期施工。
高温期混凝土施工如措施不当容易出现质量问题,结合分公司生产的实际情况,特制定以下措施。
一、混凝土搅拌及运输:1、混凝土拌合掺加减水剂,施工期间对砂、石料进行覆盖及时检测混凝土坍落度,必要时进行塌落度损失试验.2、提前检验好前一工序,混凝土搅拌出击后运输至现场即进行混凝土浇筑。
混凝土浇筑的温度应控制在32摄氏度以下,及时对出机混凝土及入模前的混凝土测温.如温度在32摄氏度以下采取遮阳等措施降温。
3、当混凝土坍落度损失过快,应调整混凝土外加剂掺量或更换缓凝型外加剂,以满足施工要求。
二、混凝土浇筑及振捣:1、混凝土浇筑过程中的温度控制(1)避开高温时段浇筑混凝土尽量避免在高温时段浇筑,在安排浇筑时,随时了解和跟踪天气预报,掌握天气变化的趋势走向,平时混凝土浇筑尽量安排在下午15时至次日上午11时进行,白天高温时段只作浇筑前的准备工作。
(2)科学配备资源、加快入模速度入模强度是保证混凝土入模温度的最有效措施,入模后及时进行振捣,加快覆盖速度,缩短混凝土的暴露时间等措施,以降低混凝土入模温度回升。
三、混凝土养护高温季节浇筑的混凝土,如养护不当,会造成混凝土强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等,因此,必须加强混凝土的养护.(1)混凝土浇筑完毕后用塑料布覆盖,待初凝后开始更换毛毡洒水养护,对洒水养护部位,在养护期间采取连续不间断养护,始终使混凝土表面处于充分的湿润状态。
洒水养护期不少于7天。
(2)混凝土养护期间,每隔2 h检查一次养护情况,气温高时加密巡查,检查水养护表面的湿润状态,如湿润状态不够,增加养护频率.四、路缘石生产养护路缘石生产的时间控制调整到15点以后进行生产,生产前用水将地面降温后方可生产。
浇筑后及时使用塑料膜覆盖并将四周压实,防止水分散失。
拱座体积混凝土测温监控方案(1)工程概况;拱座C40大体积浇筑采用的是一次性浇筑,一次性浇筑4x12x3.5。
浇筑体积约为160 m3(2)监控目的;通过混凝土浇筑期间的温度检测来控制温差在25℃。
当温度接近25℃时提出预警,施工单位采取降温措施,防止混凝土开裂。
(3)测温设备;红外线测温仪温度接收器防水温度传感器(4)测温部署;大体积砼工程须控制混凝土温度来防止砼出现裂缝,保证工程质量。
本工程在浇筑砼时,因为水化热大须进行温度控制,每个测区根据砼深度不同分三个测点。
测温点设置要求:测温部位一般在每个施工段的对角线上每隔一定距离设置一个测区测区图如下布置;温度布点称轴线厚度梯度型并以拱角(0,0,0)为原点布置测点如下(5)砼温度控制:混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃,表面温度与大气温度的差值不应大于25℃;降温速度≤2℃/昼夜。
并控制入模温度在30℃,每台班2次。
(6)温度监测制度:从大体积砼浇筑后完成10小时后,立刻进行温度测试,并按有关规程定时测温,每天由专人负责进行测温,测温点的设置应在立体图上,与现场埋设点编号一致,测温记录表按序记录。
并做好原始记录延续至撤除保温后止。
测温时间间隙砼浇筑后1~2天砼升温阶段为2h,着重报告砼中心与表面以及表面与环境温度的温差;4~7天为4h,其后为8h测温一次,并及时报告测温情况,当温差进入安全范围可以撤除测温和保温材料。
(7)测温结果分析及对策:测温结果应及时整理分析,若遇砼内、外温差骤大,遇砼内外温差大于25℃时,及时采取有效保温措施,防止情况的恶化,同时加强天气预报,特别遇气温趋降、降雨,应事先预报,以便分别采取措施,降温前在原先铺设的保温材上增盖一层草帘,降雨前覆盖一层塑料彩条布,以防雨水淋湿草帘影响保温效果。
夏季混凝土施工综合温控措施前言夏季是混凝土施工所面临的一个严峻挑战。
高温、高湿度和强烈的日照使得混凝土施工过程中必须采取有效的综合温控措施以确保混凝土施工质量。
温控措施要保证混凝土施工过程中的温度和湿度,需要采用以下措施:1. 材料温度控制夏季气温高,各材料的温度也随之升高,影响混凝土的施工质量。
因此,控制原材料的温度是很有必要的。
具体措施如下:•水温控制:要控制自来水的温度,如果水温过高,应该使用冷水或者加入适量的冰块来进行降温。
•水泥温度控制:应尽可能减少水泥的运输时间,避免在高温季节长时间保存。
如果需要进行长时间存储,应将其保存在阴凉干燥的地方,并且用湿布覆盖,以防止水泥吸收过多的水分。
在混凝土施工时,应从混凝土中抽取20mmx20mmx20mm的试块,通过试块温度计测定其温度。
试块的温度应低于30°C,水泥也应当符合同样的标准。
•砂石温度控制:对于砂石材料,应尽可能减少堆放时间,因为堆放时间过长会使得砂石温度升高,影响混凝土质量。
2. 施工时间控制混凝土在高温状态下会迅速固化,导致混凝土表面出现龟裂、起砂等情况。
因此,要控制混凝土施工时间,特别是在夏季。
具体措施如下:•施工时间选取:应当在早晨10点到中午12点的时间段内进行混凝土施工,因为这个时间段内气温比较低,混凝土的侵蚀性也相对较低,可保证混凝土施工质量。
•抹光时间控制:在抹光前,应当对混凝土表面进行充分的水洒,以延长混凝土硬化时间,同时减少混凝土干燥的速度。
3. 温度检测与处理在混凝土施工过程中,需要对温度进行检测并进行相应的处理。
具体措施如下:•温度检测:在混凝土板上设置温度计,测量混凝土的温度。
如发现温度异常,则应及时采取相应的措施。
例如,在温度过高的情况下,可以进行水淬降温处理。
•温度处理:在混凝土出现龟裂、起砂等情况时,应及时进行处理。
例如,使用水进行表面洒水,防止混凝土表面过早干燥。
结语混凝土施工过程中的温控措施是十分必要的。
高温环境下混凝土施工质量控制措施目前混凝土结构物已经开始施工,为确保在高温环境条件下混凝土工程的施工质量,必须高度重视,采取切实有效的措施,加强对混凝土施工质量的控制,应严格控制混凝土浇筑时的温度,高温环境下混凝土施工浇筑时最高温度不得超过32℃,浇筑时温度符合设计规定。
具体要求如下:一、加强原材料质量管理1、加强原材料的质量控制.特别是要严格控制砂的含泥量、碎石的石粉量、减水剂的减水率及坍落度保留值等指标。
2、加强原材料的存放管理,严禁各种原材料被暴晒.3、在混凝土拌合前2h向粗骨料堆中晒水,以促进蒸发冷却来降低混凝土的温度;如果用冷水润湿,则冷却效果会更好。
二、加强混凝拌合管理1、要降低混凝土拌合料的温度,首先应降低原材料的温度,特别是降低比热最大的水和用量最多的骨料的温度。
2、要严格按照施工配合比施工,严禁私自更改配合比,特别是随意增加拌合水用量;加大拌合站的自校准度,确保拌合站计量误差满足要求.3、混凝土拌合时,可取用温度低的深井水,达到有效的降低拌合料的温度,也可采用低温水、加冰等降温措施,加冰时,可用片冰或冰屑,并适当延长拌合时间.4、若混凝土的运输距离较长,可用缓凝剂来控制凝结时间,但应保证缓凝剂的参量正确,对于大面积的混凝土工程尤其如此。
5、在混凝土施工过程中,应每1~3h测量一次混凝土原材料的温度、机口混凝土温度。
6、控制混凝土坍落度,试验人员做到加强旁站,对现场混凝土配制、拌合过程、骨料计量增加检测力度,根据砂、石含水量及时调整施工配合比;缩短浇筑时间,使其坍落度损失不低于原坍落度的90%。
三、加强混凝土运输管理1、缩短混凝土运输时间,混凝土运输设备要能够满足混凝土初凝速度和浇筑速度的需要,缩短混凝土的暴晒时间,同时对运输中的容器要加盖,应有隔热遮阳措施防止日晒。
2、运输过程中,应确保混凝土不离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过大等现象的发生,运至浇筑地点的混凝土应保持均匀和规定的坍落度。
大体积混凝土的温度控制在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,由于其体积大、水泥水化热释放集中等特点,温度控制成为了施工中的关键环节。
如果温度控制不当,可能会导致混凝土出现裂缝,严重影响结构的安全性和耐久性。
大体积混凝土在施工过程中,水泥水化反应会释放出大量的热量。
由于混凝土的热传导性能较差,内部热量难以迅速散发,从而导致混凝土内部温度升高。
与此同时,混凝土表面与外界环境接触,散热较快,这样就形成了内外较大的温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会引发裂缝。
为了有效地控制大体积混凝土的温度,我们需要从多个方面入手。
首先是原材料的选择。
水泥的品种和用量对混凝土的水化热有着重要影响。
应优先选用水化热低的水泥品种,如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
在满足混凝土强度要求的前提下,尽量减少水泥用量,可以通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料来替代部分水泥。
粗骨料宜选用粒径较大、级配良好的石子,这样可以减少水泥浆的用量,从而降低水化热。
细骨料则宜选用中粗砂,其比表面积相对较小,可减少水泥用量和用水量。
其次是配合比的优化设计。
通过合理的配合比设计,可以降低混凝土的绝热温升。
在保证混凝土强度和工作性能的前提下,适当增加骨料的用量,减少水泥和水的用量。
同时,可以添加适量的缓凝剂、减水剂等外加剂,延缓水泥的水化反应速度,降低水化热的释放速率。
在施工过程中,合理的施工工艺也至关重要。
混凝土的浇筑方式和顺序会影响其温度分布。
分层浇筑可以使混凝土内部的水化热有足够的时间散发,从而降低温度峰值。
浇筑过程中,要控制好浇筑速度,避免浇筑过快导致混凝土内部积聚过多热量。
同时,要加强振捣,确保混凝土的密实性,提高混凝土的抗裂性能。
混凝土的养护是温度控制的重要环节。
养护期间,要保持混凝土表面湿润,以减少混凝土表面的水分蒸发和热量散失。
可以采用覆盖保温材料的方法,如塑料薄膜、草帘、棉被等,减缓混凝土表面的降温速度,缩小内外温差。
高温季节普通混凝土和大体积混凝土温度测量及控制方案1.概述新建衢州至宁德铁路(福建段)站前工程5标,位于福建省宁德市,地处东南沿海,属亚热带海洋性季风气候,夏季最高温度达到40℃,地表最高温度达到48℃。
管段内有3条铁路线路通过,即正线11.757km、上行客车疏解线7.070km、货车联络线6.887km,全长共计25.714km。
其中隧道4座、桥梁18座,混凝土约40万方。
因此,控制高温季节普通混凝土和大体积混凝土的温度关键参数,防止混凝土内部产生较大的温度应力、杜绝混凝土结构出现裂缝,保证混凝土结构的整体性、耐久性至关重要。
我部选取上行线岭后特大桥16#墩(结构尺寸:长6.8x宽3.8x厚0.56*高4.0米)作为普通混凝土模型代表,原因是此墩为空心墩,最小结构尺寸小于1米,代表了绝大多数普通混凝土结构物;黄坑尾大桥6#台身(结构尺寸:长7.9x宽3.1x高2.0米)作为大体积混凝土模型代表,原因是绝大多数大体积混凝土结构物尺寸与该台身相似。
通过对上述两个混凝土代表模型从入模温度、芯部温度、拆模温差等关键参数及影响因子的温度测量,找出关键参数与影响因子之间的关系,有针对性的采取控制措施,并检测措施后的关键参数及影响因子的温度变化,评估温度控制效果,最终确定普通混凝土和大体积混凝土温度控制方案。
2.目的保证入模温度、芯部温度、拆模温差满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB 10424-2010中第6.4.5、6.4.9、6.4.10等条款的要求。
3.关键参数与影响因子的测温方法4.关键参数与影响因子的相互关系4.1入模温度与影响因子的相互关系4.1.1混凝土拌合温度混凝土拌合温度为搅拌机生产混凝土时的温度,通过原材料的温度与用量可以计算混凝土拌合温度,如表4.1.1混凝土拌合温度C45混凝土为28.7℃。
表4.1.1 混凝土拌合温度与混凝土出站温度的关系例1:以C45配合比计算混凝土拌合温度为:水泥295kg、40.4℃,粉煤灰126kg、40.0℃,河砂661kg(含水率4%)、26.6℃,石子1126kg(含水率0%)、26.5℃,外加剂4.21kg、35℃,水160kg、27.6℃;为了计算方便,把粉煤灰和外加剂都算成水泥用量。
骨料温度大于0℃时,c1=4.2,c2=0,则混凝土的拌合温度T0=[0.9(mc*Tc+ms*Ts+mg*Tg)+4.2Tw(mw-ws*ms-wg*mg)+c1(ws*ms*Ts+ wg*mg*Tg)-c2(ws*ms+wg*mg)]/[4.2mw+0.9(mc+ms+mg)],代入数值T0=[0.9(425*40.4+661*26.6+1126*26.5)+4.2*27.6(160-4%*661-0*1126)+4.2(4%*661*26.6+ 0*1126*26.5)-0(ws*ms+wg*mg)]/[4.2*160+0.9(425+661+1126)]=28.7℃。
4.1.2混凝土出站温度混凝土出站温度为混凝土性能检测合格后出站时的温度,通过红外线测温仪测量,C45混凝土出站温度平均值为29.5℃,见表4.1.1。
可以看出,混凝土出站温度与混凝土拌合温度相差不大,略高于拌合温度,平均值大约高出1.7℃左右。
4.1.3混凝土运输温度混凝土运输温度为混凝土罐车从甲地到乙地运输过程中罐体内的混凝土与搅拌罐相互摩擦而产生的温度,也包括罐体本身温度的影响。
通过温度测量,可以得出混凝土运输温度比混凝土出站温度高出1℃左右。
4.1.4大气环境温度大气环境温度受阳光照射与空气流动的影响比较大,我们避开了中午高温时段(高温季节中午时段不生产混凝土)实测了三个点的大气环境温度、钢筋温度、模板温度、混凝土介质温度及混凝土入模温度,如表4.1.4所示。
表4.1.4 大气环境温度与混凝土入模温度的关系从表 4.1.4中可以看出,影响混凝土入模温度的最主要因数还是大气环境温度,大气环境温度高入模温度就高,大气环境温度低入模温度就低,大约高出大气环境温度2~3℃。
其它如钢筋温度、模板温度、混凝土介质温度等由于自身结构尺寸较小,混凝土入模前进行了洒水降温措施,因此对入模温度影响极小,可以忽略不计。
4.1.5混凝土介质温度混凝土介质温度由于洒水降温措施的影响,与混凝土入模温度相差较大,对混凝土入模温度影响极小,可以忽略不计。
4.1.6 综合以上数据的分析,可以得出:混凝土入模温度≈混凝土拌合温度+3.0~4.0℃。
混凝土入模温度≈大气环境温度+2.0~3.0℃。
4.2芯部温度与影响因子的相互关系4.2.1混凝土入模温度混凝土入模温度直接影响了芯部温度的高低,是芯部温度重要的影响因子。
因此,降低混凝土入模温度是防止混凝土温度裂纹、甚至开裂的重要举措。
混凝土入模温度≈混凝土拌合温度+3.0~4.0℃或大气环境温度+2.0~3.0℃。
4.2.2水泥水化热温度水泥水化热温度其实就是混凝土内部产生的温度,是芯部温度的主要影响因子,大约占了芯部温度的60%。
通过C45高标号混凝土的水泥水化热计算,可以得出水泥水化热温度为40.9℃。
T=0.90(W*Q/Cρ)+F/50水泥水化热=0.90(295*330/0.963/2372)+126/50= 40.9℃W—水泥用量kg,295kgQ—每千克水泥水化热量,330J/kgC—混凝土比热(J/kg.K),一般取C=0.963 J/kg.Kρ—混凝土的容重kg/m3,2372 kg/m3F—粉煤灰用量kg,126kg4.2.3混凝土芯部温度≈混凝土入模温度+水泥水化热温度。
4.3拆模温差与影响因子的相互关系4.3.1混凝土芯部温度拆模时,混凝土芯部开始降温前不得拆模。
4.3.2混凝土表面温度拆模时,混凝土芯部与表面、表面与环境之间的温差不得大于20℃。
4.3.3大气环境温度拆模时,大风及气温急骤变化时不应拆模。
5.关键参数与影响因子的测量与分析5.1上行线岭后特大桥16#墩身的测量与分析—--普通混凝土代表模型5.1.1混凝土温度测量与分析选取了空心薄壁结构的上行线岭后特大桥16#墩身(长6.8*宽3.8*厚0.56*高4.0m)混凝土进行测量,测点布置见图5.1.1。
图5.1.1 测点布置图5.1.2混凝土入模温度的实际测量结果为32.6℃、31.9℃,略大于30.0℃,经过使用井水降温、罐车加装保温膜等措施后,入模温度检测为30.8℃、30.5℃,基本满足了混凝土入模温度的要求。
5.1.3通过上行线岭后特大桥16#墩身芯部温度、表面温度及其温差的测量分析,可以看出芯部温度在36h后达到最高值62.6℃,小于验标规定65.0℃;拆模温差最高值达到17.5℃,小于验标规定20.0℃。
总之,该普通混凝土代表模型的芯部温度和拆模温差基本上都满足验标要求。
见表5.1.3及图5.1.3-1、图5.1.3-2、图5.1.3-3。
表5.1.3 混凝土芯部温度、表面温度及其温差的关系测点温度(℃)开始时间延后4h延后8h延后12h延后16h延后20h延后24h延后28h延后32h延后36h芯部09:30 42.3 45.4 47.9 51.0 53.4 55.6 58.8 61.6 62.6 表面09:30 32.1 33.3 36.8 40.6 42.0 43.4 43.8 44.5 45.1 温差09:30 10.2 12.1 11.1 10.4 11.4 12.2 15.0 17.1 17.5测点开始时间延后40h延后44h延后48h延后52h延后56h延后60h延后64h延后68h延后72h芯部09:30 62.1 61.8 61.4 60.6 59.6 58.5 57.3 55.7 53.5 表面09:30 45.6 45.2 44.3 43.4 42.7 41.5 40.4 38.7 36.2 温差09:30 16.5 16.6 17.1 17.2 16.9 17.0 16.9 17.0 17.3图5.1.3—1 芯部温度曲线图5.1.3—2 表面温度曲线图5.1.3—3 温差曲线5.2黄坑尾大桥6#台身的测量与分析—--大体积混凝土代表模型5.2.1大体积混凝土温度测量选取了结构尺寸较大的黄坑尾大桥6#台身(长7.9*宽3.1*高2.0m)混凝土进行测量,测点布置见图5.2.1。
图5.2.1 测点布置图5.2.2混凝土入模温度的实际测量结果为34.3℃、32.9℃、33.8℃、30.7℃(见表4.1.4),略大于30.0℃,经过使用井水降温、罐车加装保温膜、避开高温时段打灰等措施后,入模温度检测为31.4℃、30.4℃、29.7℃、29.4℃,基本满足了混凝土入模温度的要求。
5.2.3通过黄坑尾大桥6#台身芯部温度、表面温度及其温差的测量分析,可以看出混凝土芯部温度主要受水泥水化热温度的影响较大,大约在混凝土浇筑完成后18h达到65℃,在36h达到最高值72.2℃,在96h降到65℃以下。
混凝土表面温度主要受昼夜大气环境温度及模板温度的影响较大,基本上集中在35~46℃之间。
混凝土芯部温度与表面温度的温差最高值出现在浇筑完成后36h 达到27℃,大部分集中在20~25℃之间,温差降到20℃以下出现在144h之后。
见表5.2.3及图5.2.3-1、图5.2.3-2、图5.2.3-3。
表5.2.3 混凝土芯部温度、表面温度及其温差的关系测点温度(℃)开始时间延后4h延后8h延后12h延后16h延后20h延后24h延后28h延后32h延后36h芯部20:30 48.6 52.8 57.6 62.5 67.4 69.5 71.2 71.8 72.2 表面20:30 36.0 40.2 42.8 43.7 45.0 45.4 46.0 45.5 45.2 温差20:30 12.6 12.6 14.8 18.8 22.4 24.1 25.2 26.3 27.0测点开始时间延后40h延后44h延后48h延后52h延后56h延后60h延后64h延后68h延后72h芯部20:30 71.9 71.6 71.5 71.3 71.0 70.9 70.5 69.8 69.0 表面20:30 46.0 46.2 46.2 45.9 45.8 45.5 45.2 44.5 44.2 温差20:30 25.9 25.4 25.3 25.4 25.2 25.4 25.3 25.3 24.8测点开始时间延后76h延后80h延后84h延后88h延后92h延后96h延后100h延后104h延后108h芯部20:30 68.2 68.0 67.5 66.6 65.5 64.7 63.9 62.6 61.9 表面20:30 44.0 44.0 43.1 42.1 41.3 41.3 40.2 38.3 38.1 温差20:30 24.2 24.0 24.4 24.5 24.2 23.4 23.7 24.3 23.8测点开始时间延后112h延后116h延后120h延后124h延后128h延后132h延后136h延后140h延后144h芯部20:30 61.1 60.1 59.7 59.1 58.6 58.0 56.9 55.8 55.3 表面20:30 37.3 36.8 36.5 36.5 36.2 35.9 35.8 35.7 35.4 温差20:30 23.8 23.3 23.2 22.6 22.4 22.1 21.1 20.1 19.9图5.2.3—1 芯部温度曲线图5.2.3—2 表面温度曲线图5.2.3—3 芯部温度与表面温度的温差曲线5.2.4降低混凝土芯部温度的措施。