在夏季沙漠性高温气候下实施大体积混凝土浇筑的体会

摘要：夏季的察尔汗盐湖以其“干旱、沙漠、盐湖、高温、多风”而著称，在此环境条件下，保证大体积混凝土浇筑质量的安全是每一个从事混凝土工作者应进行深入探索的课题。现就本人在察尔汗盐湖多次实施冬季大体积混凝土浇筑的体会用如下典例做一总结，恳请得到批评指正。

关键词：混凝土浇筑夏季高温

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

察尔汗地区夏季沙漠性高温气候概况：

位于我国青海省西部柴达木盆地的察尔汗盐湖，地处戈壁瀚海。这里气候炎热干燥（年平均降水量24.0mm,年平均蒸发量为3566.3mm,蒸发量是降水量的148.6倍。其相对湿度只为18%，最高气温33.5℃）,日温差很大，日照时间长，四季干旱、多风（最大风速28.3m/s,年平均风速4.1m/s，实施浇筑时的适时风速为13.1 m/s，属强风天气），夏季少雨、高温，六、七、八、九月份白天气温均在20～33℃左右，地表温度在23 ～51℃之间，为典型的大陆性沙漠性气候。

在此十分严酷的施工环境情况下，做好大体积混凝土的浇筑与施工，严防混凝土裂缝，是一件集专业性、责任心很强的工作，对保证国家在此地区的重点工程质量有着十分重要的意义，笔者现就2012年8月份成功实施大体积筏板基础施工浇筑为典例浅谈有关体会。

二.工程概况：

本工程项目为青海盐湖集团新域公司格尔木分公司100万吨粉磨站成品库--水泥散装水泥库筏板基础，长41.2米，宽41.2米，板厚1.8米，整体浇筑混凝土量约为2800m³，混凝土强度等级为C35。此次大体积混凝土施工方案的编制、大体积混凝土配合比的设计、浇筑实施的一系列工作，分别由中国化学工程第七建筑公司、青海盐湖集团新域公司格尔木分公司联合完成。

二.工程的特点及难点：

（一）、工程建筑物面积大，混凝土量大；

（二）、为严防高温、干旱、强风下的施工环境引发混凝土出现开裂或龟裂，对混凝土配合比要求很高，混凝土水化热计算严密；

（三）、底板为双层网筋且比重较大，钢筋绑扎施工难度大；

（四）、为严防混凝土出现裂缝，对连续浇筑过程中浇筑质量的控制要求高；

（五）、为严防混凝土出现裂缝，对浇筑后混凝土热工参数发生变化后的应急预案、检测跟踪及后期养护要求高。

针对本次工程的特点和存在的施工难点问题，我们分别从混凝土设计相关的技术问题、施工过程质量控制及浇筑后的后期养护三方面采取了如下措施和工作：

三、混凝土配合比设计相关的的技术问题：

（一）、混凝土配合比的设计及对原材料的要求：

1、配合比设计首先必须要考虑的问题：

大体积混凝土应优选原材料，合理设计配合比，并在浇筑前进行混凝土的热工计算，估算浇筑后可能产生的最大水化热温升值、内外温差值，以便在施工时采取有效的技术措施，防止内外温差过高引起结构开裂。

2、对原材料的基本要求：

1）、水泥：在浇筑中我们选用P.O42.5水泥，并对其C3A (铝酸三钙，以下同)含量做了≤8.0%、水化热≤300KJ/㎏·K的限制。

2）、骨料：选用级配良好的粗、细骨料，考虑到抗渗、密实度的要求，粗骨料最大粒径不应大于31.5mm，并要求含泥量≯1.5%；细骨料采用级配良好的中区砂。砂率最好控制在38～42%，以免在浇筑振捣时发生分层后浆体不均匀，，从而引起混凝土表面裂缝的出现。

3）、掺合料：考虑到该大体积混凝土为地下结构，所处的环境湿度大，有利于水泥颗粒继续水化，水化时继续释放的Ca(OH)2激发着粉煤灰的潜在活性。在满足混凝土强度的前提下，为降低大体积混凝土水化热，适量加大了粉煤灰等矿物掺合料的掺量。在实施本次配合比设计中，将水泥量下调 6.5%以掺合料替代，粉煤灰在原使用量基础上上调了70%。

在调整胶凝材料时，要对粉煤灰混凝土的性能及技术要充分了解，不要忽视混凝土早期强度越高恰恰是混凝土结构早期开裂和耐久性下降的这个主要原因。

4）、外加剂的使用：外加剂的使用与抗渗混凝土基本相同。

首先，在对减水剂的使用上掺入缓凝高效减水剂以抑制水泥的早期水化反应，延缓和降低混凝土的水化绝热温升，减慢混凝土早期强度的过早激发速度，防止混凝土开裂。在实际控制中，我们将混凝土初凝时间比一般混凝土延迟60～90min;终凝时间控制在不早于10h.

其次，考虑到此次浇筑的大体积混凝土为地下基础，环境湿度较大，我们采用掺入不超过胶凝材料5.0%的的膨胀剂，使混凝土产生适度膨胀，使其抗渗指标至少达到P8以上的要求。值得提出的是：对于膨胀剂的使用要视实际浇筑环境和部位而定，要因地适宜。

5）、混凝土坍落度、水灰比的确定：

针对此次大体积混凝土浇筑，我们做了多次的试配验证，在权衡影响混凝土强度、耐久性等各种要求的前提下合理制定了符合此次要求的两个参数，在施工浇筑中严格按如下要求进行跟踪控制：即：水灰比W/C+F=0.36～0.38，坍落度在160mm～180mm。

（二）、混凝土热工计算：

1、外界大气平均气温Tq：21.9℃。

2、混凝土理论绝热温升Tn1、。实际绝热温升Tn2的计算：

在保证混凝土强度的情况下,依照优化的混凝土配合比，对混凝土绝热温升计算如下：

按绝热温升公式:Tn=(W×Q)/(C×r)+Ma/50，进行计算，其理论绝热温升值Tn1为: Tn1=350×231/0.97×2419+65/50=35.7℃

其中：Tn—绝热温升(℃) 、W—水泥用量(Kg/m3)、Q—水泥水化热(231KJ/Kg) 、C—混凝土比热,取0.97KJ/Kg.K、 r—混凝土容重(2419Kg/m3)、Ma—掺合料用量（Kg)。

根据现场情况,散热影响系数取0.7，则混凝土的实际绝热温升Tn2为：Tn2=35.7×0.7=25.0℃。

3、混凝土拌合物出机温度计算：

由此可以得出混凝土拌合物的出机温度To:

To=∑T×Wc/∑Wc=56940/2670=21.3℃。

4、混凝土内部最高温度Tmax的计算：

鉴于混凝土搅拌站与浇筑地点间运输经时只为15min,混凝土路途经时热传递值可忽略不计，即：出机温度即为浇筑温度。则混凝土内部最高温度Tmax为：Tmax= Tn2+ To=25.0+21.3=46.3℃

根据实际绝热温升Tn2计算可知,如果能够控制混凝土入模温控制21.3℃以下,3～7天内混凝土水化热中心温度最高达到46.3℃, 完全符合混凝土结构技术规程CECS104:99中，关于混凝土内部最高温度不宜大于75℃的规定。

5、混凝土表面温度Tb的计算：

因夏季浇筑，混凝土表面不做保温处理，重点是采用塑料薄膜加水盖的“水封法”进行保湿工作，混凝土表面不再做覆盖工作。可在混凝土不做虚铺厚度的情况下，进行对混凝土表面温度Tb的计算：

（1）、混凝土中心最高温度与大气平均温度之差为：

（2）、混凝土表面温度Tb的计算：

注：混凝土虚铺厚度：的计算可不做考虑，其值可按零计，即：H=h（实际浇筑厚度）=1.8米。