降低水泥水化熱混凝土配合比設(shè)計(jì)

　　對(duì)配合比設(shè)計(jì)的主要要求是：既要保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度，又要大幅度降低水化熱，既要使混凝土具有良好的和易性、可靠性，又要降低混凝土中水泥和水的含量。 經(jīng)過與商品混凝土供應(yīng)單位合作進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，通過幾十組的混凝土試配，設(shè)計(jì)了較滿意的配合比。

　　1)、充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少每立方米混凝土中的水泥用量，選用京都P.0.425水泥，水泥用量僅為380kg/m3。而且選用的水泥質(zhì)量穩(wěn)定，而且泌水較少。

　　2)、在保證混凝土強(qiáng)度情況下，盡量多摻加粉煤灰，減少混凝土使用量。粉煤灰摻量為70kg/m3，占水泥用量的18%。在大體積砼中摻粉煤灰是減少水泥用量、降低水泥水化熱的好方法。根據(jù)試驗(yàn)得出，每增加10kg水泥,其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃。

　　3)、根據(jù)多方比較，選用祥業(yè)公司生產(chǎn)的PPT-P2泵送劑、EA-1膨脹劑作為摻加劑。 PPT-P2減水率17%，可有效減少泌水；EA-1摻量為水泥重量的7.9%，7天混凝土限制膨脹率3.3×10-4。摻膨脹劑的作用是補(bǔ)償收縮。

　　4)、砂、石均選用B類集料：控制含泥量在允許范圍內(nèi)。

　　以上各種材料水泥、粉煤灰、外加劑含堿量均較低，砂石級(jí)配良好，并摻加相應(yīng)的摻合料、減水劑，以改善混凝土和易性和降低水灰比，以達(dá)到減少水泥用量，降低水化熱的目的。施工澆筑的混凝土塌落度嚴(yán)格控制在180±20mm。

　?。ǘ?、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度

　　1、選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，并加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，降低收縮變形，保證施工質(zhì)量。

　　2、澆筑后及時(shí)排除表面積水(泌水)，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

　　3、合理安排施工程序：

　　分段(以后澆帶為界限分開)分層(每50cm一層)澆筑，混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌和物堆積造成過大的高差。

　　本工程實(shí)際施工中主樓大體積混凝土中連續(xù)澆筑了5200m3?；炷涟韬衔锼涠瓤刂圃?63~200mm，和易性極好。保證了混凝土不離析、不堵管，基本上不泌水，混凝土強(qiáng)度都達(dá)到并高于了設(shè)計(jì)要求。

　?。ㄈ?、溫度控制

　　混凝土降溫收縮的程度取決于混凝土的降溫差，平面尺寸和降溫速度。

　　降溫值 = 澆筑溫度 + 溫升值 — 環(huán)境溫度

　　其中溫升值的影響因素主要有水泥品種和用量，用水量，大體積混凝土的散熱條件(主要包括澆筑方法、混凝土厚度、混凝土的表面的散熱能力和其它降溫措施等)。

　　合理地選擇原材料，盡可能降低水泥用量，優(yōu)化配合比，避免產(chǎn)生過大的水化熱溫升。，提高粉煤灰摻量。以上措施有效地降低了水化熱溫升。使混凝土內(nèi)部溫度不致過高。

　　1、 降低混凝土澆筑溫度：

　　由混凝土內(nèi)部溫度計(jì)算公式（Ｔmax = Tj +△T；Tj為澆注溫度）可以看出：澆筑溫度與混凝土內(nèi)部最高溫度的大小成正比關(guān)系。所以降低混凝土的澆筑溫度，就可以降低混凝土內(nèi)部溫度。

　　根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，混凝土澆筑溫度不宜超過28℃,要求商品混凝土供應(yīng)站混凝土的出罐溫度不得高于25℃?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)澆筑的混凝土每4h進(jìn)行一次澆筑溫度的測(cè)量，澆筑溫度均控制在16℃-23℃,從而避免了產(chǎn)生較高的內(nèi)部溫度。

　　2、加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)：

　　根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，混凝土內(nèi)外溫差不宜高于25℃,在施工過程中,我們進(jìn)行了嚴(yán)密的測(cè)溫,及時(shí)調(diào)整混凝土的保溫及養(yǎng)護(hù)措施,使混凝土的溫度梯度不致過大,從而有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)。2m厚的混凝土內(nèi)部最高溫度控制在70℃左右，最大溫差均控制在25℃以內(nèi)。

　　3、控制混凝土降溫速度，延緩降溫速率：

　　在降溫過程中，尤其是初期，降溫不宜過快。降溫速率一般控制在2~4%℃/d。減緩降溫有利于混凝土強(qiáng)度增長，并充分發(fā)揮應(yīng)力松弛效應(yīng)，使混凝土不宜出現(xiàn)裂縫。

　?。ㄋ模?做好事前預(yù)測(cè)工作:

　　1、通過計(jì)算預(yù)測(cè)混凝土內(nèi)部最高溫度：

　　采用美國墾務(wù)局提出的公式計(jì)算出混凝土的溫度范圍，并有針對(duì)性指導(dǎo)，采取養(yǎng)護(hù)措施和計(jì)算保溫材料厚度,使混凝土不易開裂。

　ΔΤ(ｔ)＝Ｗｏ•Ｑ•(1-ｅ-ｍｔ)•ξ/(ｃ•ｐ) 

　　計(jì)算出2m厚底板的最高溫度為60.8℃

　　2、保溫層厚度的計(jì)算：

　　對(duì)2m厚底板保溫層計(jì)算出先蓋一層塑料膜后再覆蓋草簾保溫層厚度4-5cm。并存儲(chǔ)總用量的10%作為備用。

　　3、混凝土應(yīng)力計(jì)算

　　由于混凝土底板平面尺寸大，下面又存在混凝土基礎(chǔ)樁的約束，所以在施工前進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算。通過計(jì)算得出，混凝土結(jié)構(gòu)長度不超過50m時(shí)，此時(shí)累計(jì)總拉應(yīng)力低于當(dāng)時(shí)（同齡期）混凝土抗壓強(qiáng)度。這一結(jié)果說明采取的防裂措施能夠有效地控制和預(yù)防有害裂縫的出現(xiàn)。

　?。ㄎ澹?、養(yǎng)護(hù)控制：

　　1、表面處理：

　　澆筑后在混凝土表面立即覆蓋一層塑料布，在初凝前反復(fù)搓面3-4遍，待混凝土達(dá)到1.2MPa(即膠底鞋不能踩出腳印)時(shí)立即蓋好草簾。避免了混凝土表面由于失水快等原因產(chǎn)生塑性裂縫。

　　2、保溫保濕養(yǎng)護(hù)：

　　白天溫度較高時(shí)，只要混凝土溫差小于25℃可適當(dāng)掀開草簾散熱，以利于混凝土內(nèi)部溫度的下降。但塑料布不能掀開，隨時(shí)有專人觀察塑料布底是否有凝結(jié)水，如果沒有凝結(jié)水要及時(shí)補(bǔ)充灑水，如有溫度降低時(shí)要及時(shí)加蓋備用草簾，使混凝土始終處于有利的保溫保濕養(yǎng)護(hù)中。避免了降溫收縮與干燥收縮疊加在一起所產(chǎn)生的不利影響。

　　3、養(yǎng)護(hù)時(shí)間：

　　根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差的要求，2m厚底板養(yǎng)護(hù)時(shí)間為15-20天，時(shí)間較長，利于延緩降溫時(shí)間和速度，有利于充分發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)，使混凝土不易開裂。