某核电搅拌站夏季大体积混凝土温度控制要点

发表时间:2016/3/9   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:米士波 于鹏飞
[导读] 北京四达贝克斯工程监理有限公司 夏季气温较高,如果搅拌站不采取冷却降温措施,导致入模温度过高就会对混凝土质量产生不良影响。

(北京四达贝克斯工程监理有限公司)

【摘  要】夏季气温较高,如果搅拌站不采取冷却降温措施,导致入模温度过高就会对混凝土质量产生不良影响。其不良后果主要表现在混凝土容易产生假凝,流动性变差,初凝过快,混凝土内部水化热难以散发,当气温骤降或水份蒸发过快,易引起表面裂缝。浇筑块体冷却收缩时因基础约束会引起贯穿裂缝,破坏了结构的整体性和防渗性能。本文结合某核电厂搅拌站夏季大体积混凝土施工温度控制实例对混凝土生产过程中的温度控制要点进行探讨,供同类工程参考。
【关键词】搅拌站;大体积混凝土;温度;控制要点

1.前言
        某核电工程土建施工周期长,施工期间会跨越几个炎热的夏季。由于夏季气温较高,如不采取冷却降温措施,便会对混凝土质量产生不良影响。其不良后果主要表现在混凝土容易产生假凝,工作度降低,初凝过快,混凝土内部水化热难以散发,当气温骤降或水份蒸发过快,易引起表面裂缝。浇筑块体冷却收缩时因基础约束会引起贯穿裂缝,破坏了结构的整体性和防渗性能。规范规定,当气温超过30℃时,混凝土生产、运输、浇筑等各个环节应按夏季作业施工。混凝土的夏季作业,就是采取一系列的预冷降温、加速散热以及充分利用低温时刻浇筑等措施来实现的。
2.搅拌站概况
        某核电站混凝土搅拌站位于该项目西北方向2公里位置,所有设施均按照防抗12级台风进行设计和建造。搅拌站占地1.9万平方米,由搅拌站厂房、混凝土实验室、成品料仓、黄沙堆场等部分组成。搅拌站共有3条生产线,每条生产线各配备一套制冷水机和一套热水锅炉,1号、2号机组还配备了一套制冰系统,以保证混凝土入模温度满足相关规定和技术规格书的要求。
3.夏季大体积混凝土施工搅拌站控制要点
        为了保证炎热气候条件下混凝土特别是大体积混凝土的浇筑质量,保证入模温度符合相应规范和技术规格书的要求,在混凝土制备和运输过程中我们采取了如下控制措施。
3.1设定混凝土出机温度预警值
        为降低大体积混凝土浇筑过程中各种不确定因素带来的风险,确保混凝土在浇筑过程中始终满足入模温度不高于30℃的要求,现场以入模温度28℃为警戒值进行控制。综合考虑混凝土在运输和泵送过程中的温度上升值,将混凝土出机温度的预警值设定为25℃,当达到预警值时采取相应的应急措施。
3.2通过严格控制混凝土各组成材料的温度保证出机温度不超预警值
3.2.1混凝土拌合用水的温度控制
        在混凝土的组成材料中,从单位重量来讲拌合用水的温度对混凝土的温度影响最大。因为水的比热容较大,约为水泥或骨料比热容的4~5倍。经热工计算如果水的温度改变15℃,其他组分的温度不变,混凝土的温度将改变2.5℃左右,用10kg冰代替10kg水混凝土温度约降低1℃左右。因此通过降低拌合用水的温度来降低混凝土的出机温度是非常理想的。在炎热的天气情况下,我们采取如下两种措施降低混凝土拌合用水的温度。一是启动冷水机组,浇筑前尽可能的控制冷水温度为2~3℃;二是在水池中投放一定数量的冰块进一步降低拌合用水的温度。
3.2.2混凝土胶凝材料的温度控制
        胶凝材料主要包括水泥、粉煤灰等。


胶凝材料主要采取如下温度控制措施:
        (1)胶凝材料的运输和储存罐体用油漆涂成白色,以减少阳光直射造成罐体内材料升温(在阳光直射的条件下白色罐体的表面温度要比银灰色的低5~8℃,比深灰色的低17℃);
        (2)与水泥生产厂家联系,尽量延长新生产出的水泥在厂内存储停留降温的时间。合理补仓尽量保证新进水泥的存储时间达到3天以上再行使用。经热工计算,水泥温度降低8℃,混凝土的出机温度约下降1℃。生产后无停留降温的水泥,温度高达60~80℃,多停留一天,温度降低1~1.5℃左右;
        (3)水泥、粉煤灰在入机搅拌前进行温度测试,确保水泥和粉煤灰入机温度不超过40℃和50℃。高温季节的测试次数应增加,保证每天不得少于四次(混凝土搅拌前、10:00、13:00、15:00)。
3.2.3混凝土骨料的温度控制
        骨料的温度对混凝土的温度影响也很大。经热工计算,骨料温度每升高2℃,混凝土温度升高约1.4℃左右。为了降低骨料的温度,高温季节采取如下措施。将各种骨料进行堆高处理。因骨料本身有隔热作用,骨料内部温度不会受到外界环境的影响,所以堆高骨料可以保证骨料内部的温度恒定。混凝土拌制时采用下部骨料能有效降低混凝土的出机口温度;砂石堆料仓顶搭设遮阳顶棚。遮阳棚的搭设高度以不影响装载机取料为准。在混凝土浇筑前提前几天进场骨料以避免阳光直射,尽可能使骨料保持较低的温度和较稳定的含水率。料斗和皮带运输机均加设遮阳棚。同时作为应急措施在不影响现场施工正常运行的前提下,另外指定区域构建全封闭通冷风式骨料仓。
3.2.4混凝土外加剂的温度控制
        化学外加剂在混凝土中所占比例小,它本身的温度对混凝土的温度影响不大,但外加剂可以调节拌合水和水泥对混凝土温度的影响以及推迟混凝土温升峰值的时间,从而起到降低混凝土温度的间接作用。
3.3对搅拌设备进行降温处理
        搅拌设备降温处理主要采取如下措施。
        (1)混凝土搅拌设备采用搅拌楼,搅拌机均布置在搅拌楼内,避免受阳光直射;
        (2)高温季节搅拌混凝土前对相关搅拌设备喷淋冷水进行降温。
3.4严格控制混凝土运输过程中的温度回升
        为了严格控制混凝土运输过程中的温度回升我们采取了如下措施。在混凝土罐车上加设保温套,以减少罐体内混凝土与大气的热量交换。用冷水对罐车进行降温处理。罐车混凝土运输量保持在4~6m³,从而保证在45min之内混凝土从出机到浇筑完成,防止等待时间过长导致混凝土温度的回升。
3.5合理组织施工,尽量避免在高温季节的高温时段浇筑混凝土
        高温季节由于白天气温较高,宜根据搅拌方量选择在一天中气温较低的清晨或夜间浇筑混凝土,尽量避免在中午气温较高时浇筑混凝土。
4.结束语
        通过以上的控制措施,最终保证了夏季搅拌站大体积混凝土制备过程中,出机温度未达到预警温度,运输过程中温度回升较小,从而有效地保证了混凝土的浇筑质量。根据工程应用实例所总结的以上控制要点都是夏季搅拌站温度控制非常重要的措施,供同类工程参考。
参考文献:
[1]大体积混凝土施工技术规范JGJ 94-2008

 

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