大体积混凝土养护技术要点

大体积混凝土养护技术要点

雍万军

中化泉州石化有限公司福建省泉州市362103

摘要：烟囱及楼梯间基础属大体积混凝土养护是大体积混凝土施工中的重要环节，也是影响大体积混凝土浇筑质量的重要因素。该项目80万吨/年对二甲苯装置烟囱及楼梯间基础混凝土浇筑后进行保温保湿养护，并采取相应温控措施，总结了大体积混凝土养护的技术要点。

关键词：大体积混凝土、温度控制、养护

前言：大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土产生有害裂缝。一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不至于造成混凝土的产生有害裂缝，当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，将会造成混凝土产生有害裂缝，其次存在混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的大体量混凝土，满足这两个条件就可判定该混凝土属大体积混凝土。

一．混凝土浇筑

1.1工程简介

该80万吨/年对二甲苯装置烟囱及楼梯间工程位于福建省惠安县辋川镇。建筑物高120米，基础呈规则几何长方形的筏板基础，尺寸为长33.5m、宽18.5m、厚度3m，混凝土总方量约为2100m3，采用泵送商品混凝体C40。

1.2大体积混凝土的热工计算

根据凝土搅拌站提供的混凝土配合比报告得知每立方米混凝土含有的水泥为341kg，外加剂为51.73kg，粉煤灰掺混料为60kg。

最大绝热温度计算：

Th=（mc+K*F）Q/Cρ

Th：混凝土最大绝热温度

mc：混凝土中水泥用量（包含外加剂）

K：混凝土活性掺合料折减系数0.25-0.3

F：混凝土活性掺合料的用量

Q：水泥28d水化热，标号为42.5的水泥为375

C：混凝土上比热（0.97[KJ/（kg.k）]

ρ：混凝土的密度2400kg/m3

承台混凝土最高水化热绝热温升

Th=（392.73+0.27*60）*375/（0.97*2363）=66.9℃

1.3浇筑准备

1.3.1冷却水管制作及安装

基础冷却水管由DN50的镀锌管组成，整个基础中间设置2层冷却管，分层布置，在基础外侧设置水箱及供水、回水系统，以保证不间断供水及余水回收利用，水箱安装调整流量的水阀和测试流量的设备，与冷却水管的接头采用软管连接，设计完成后，进人冷却水管安装阶段，在混凝土浇筑前，基础钢筋绑扎同时预先埋设冷却管，冷却水管埋设时，注意以下要点（见降温管布置图）：

（1）冷却水管内部应保证畅通，防止出现堵塞情况；

（2）冷却水管接头焊接质量应严格控制，严禁出现漏焊现象，防止混凝土浇筑时，水泥浆进入管内，应特别注意弯头位置；

（3）水管设置架立钢筋，并将水管与架立钢筋绑扎牢靠，防止混凝土浇筑过程中，水管变形或管头脱落而发生堵水或漏水；

（4）布设冷却水管时，水管要与基础主筋错开，当局部管段错开有困难时，适当移动冷却水管的位置；

（5）管网安装完成后，将进、出水管与进出水总管、水泵接通，进行通水试验，仔细检查管体是否漏水，如有漏水情况，应采用防水胶带进行有效封堵。

循环降温管布置图（双层布置）

1.3.2测温管安装

大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置（见测温管布置图）：

（1）监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；

（2）在测试区内，监测点的位置与数量可根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定；

（3）在每条测试轴线上，监测点位宜不少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；

（4）沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外面、底面和中面温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置；

（5）保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；

（6）混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内50mm处的温度；

（7）混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度。

电子测温孔布置示意图

1.4混凝土浇筑

准备工序全部完成以后开始大体积混凝土浇筑，浇筑混凝土需遵循以下原则：

（1）混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，整体连续浇筑时宜为300～500mm。

（2）整体分层连续浇筑，应缩短间歇时间，并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。

（3）混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时，亦可多点同时浇筑。

（4）在大体积混凝土浇筑过程中，应采取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形，并及时清除混凝土表面的泌水。

（5）泵送砼塌落度为120-180mm，浇筑采用斜面分层摊铺法施工。

（6）砼振捣要密实，分层灌注厚度不超过振动棒长的1.25倍，在振捣上一层时，要插入下层中50mm左右，消除两层之间的接缝。操作时，要做到快插慢拔。

二．混凝土养护

2.1养护措施

大体积混凝土应进行保温保湿养护，在每次混凝土浇筑完毕后，除应按普通混凝土进行常规养护外，尚应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，本工程采用覆盖棉被养护，并应符合下列规定：

（1）应专人负责保温养护工作，同时应做好测试记录；

（2）保湿养护的持续时间不得少于14d，应经常检查草袋或土工布覆盖的完整情况，保持混凝土表面湿润。

（3）保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

（4）在混凝土浇筑完毕初凝前，宜立即进行喷雾养护工作。

塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被等，可作为保温材料覆盖混凝土和模板，必要时，可搭设挡风保温棚或遮阳降温棚。在保温养护过程中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。

2.2通循环水

当混凝土浇筑高度超过冷却水管位置并振捣密实后，即可进行通水。冷却水管流量控制在1.2～1.5m³/时，进出口水的温差应不大于6℃。当发现进出口的温差大于6℃或混凝土内部温差超过25℃时，应加快水流速度，确保基础内的热量迅速排出，防止水管周围产生温度裂缝。

2.3保温保湿养护

采用保温保湿法养护。混凝土终凝后先铺一层塑料薄膜，再盖一层保温棉毡（遇到雨天需要覆盖防雨布），养护过程中根据温度情况可以增加或减少棉毡层数来控制混凝土内外温差。

砼在初凝前用压板打磨压实，初凝后用铁板抹面闭合收水裂缝；表面处理后即时覆盖塑料薄膜，以防止水分蒸发，进行保湿自养，并根据温度情况增加或减少棉毡，以减小砼内外温差。薄膜互相搭接150mm以上，棉毡互相叠合100mm以上，且保温层不能过早揭去，当砼内外温差在20℃以内时，可逐层揭除。

2.4温度监测

大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试，在混凝土浇筑后，每昼夜可不应少于4次。

采用JDC-2电子测温仪现场进行基础砼内部测温。烟囱基础设18组（测温点布置原则为要具有代表性），分别测量表面、中部、底部混凝土温度。

大体积混凝土内外温差曲线图如下：

三．结论

1．大体积混凝土应在浇筑完毕后，及早开始养护，混凝土养护应根据混凝土最大水化热温度和室外温度想比较，选用合适的养护方法。混凝土养护时间应不少于14d；在干燥、炎热气候条件下，养护时间应适当延长；对裂缝有严格要求时应再适当延长。

2.加强测温控温，及时调整保温养护措施，将混凝土内外温度差控制在25℃以下。当混凝土内外温差接近或者大于25℃时增大冷却水流量，或者混凝土表面覆盖棉被保温，通过调节冷却水流量和棉被的层厚来控制混凝土内外温差。

3．在混凝土达到内部温度与表面温度之差小于20℃，大气温度与混凝土表面温度不大于20℃条件后，即可停止通水降温。当大体积混凝土内部温度开始下降以后，可以适当降低表层温度，最终将表面覆盖的保温层全部拆除。

4．大体积混凝土养护方案需要提前做好。根据大体积的尺寸和混凝土的配合比算出混凝土内部温度最高可达到多少度，选择合适的养护方法，准备好材料。混凝土浇筑完成后及时开始养护。