大体积混凝土足尺模型内部的水化温升观察.pdfVIP

大体积混凝土足尺模型内部的水化温升观察 李博 杨耀辉 马昕 周予启 摘要 为了检验国贸三期主塔楼底板混凝土配合比的合理性和施工措 施的有效性，进行了4.5×4.5×4.5m大体积混凝土足尺模型试验。通 过在模型试块中不同部位布置的温度传感器，实时监测了混凝土内部 的温度发展变化情况。试验结果表明，模型混凝土内部温升约40℃， 5 至 7 天达到峰值；混凝土内任意两点间的温度差不超过 21℃。基于 本次试验采用的混凝土配合比和施工、养护方法，可以满足工程设计 对于实际底板中的温度分布与发展的要求。 关键词 大体积混凝土 足尺模型 配合比 温度监测 1．引言 中国国际贸易中心三期 A 阶段工程位于北京市建国门外大街 1 号国贸中心院内，其主塔楼高 330m，地下三层，地上 74 层，建成后将成为北京第一高楼，与国贸一期、二期建筑一起，形成 110 万平方米的建筑群，是集五星级酒店、高档写字楼、国际精品商场、电影院、大宴会厅、地下停车 场为一体的多功能现代化智能建筑，成为全球最大的国际贸易中心。 本工程主塔楼基础采用桩筏基础，底板混凝土量为 22833m3，混凝土强度等级为 C45R60，底板 标准厚度为 4.5m。底板混凝土采用一次性连续分层浇注，浇注时间为 60h，混凝土浇注时采用溜槽 加地泵的方式。 温度应力是造成大体积混凝土表面开裂的主要原因之一[1]、[2]。根据本工程设计要求，混凝土的 浇注入模温度不得超过 32℃。在混凝土的初凝和养护期间，混凝土内部的最高温度不得高于 85℃， 混凝土内任何两点的温度差值不能大于 25℃。按照本工程的工期安排，底板混凝土的浇注时间为 6 月初。此时北京的平均气温在 25℃左右，最高气温超过 30℃。为了了解大体积混凝土结构内部温度 发展变化规律及温度控制措施是否得当，在实际结构浇注之前，进行了大体积混凝土足尺模型的模 拟浇注试验，其目的是检验混凝土的配合比设计和施工、养护方法，检测实际结构内混凝土的各项 性能，监测混凝土内部温度发展变化情况，确定实际结构中所用混凝土是否具有足够的抗裂能力、 强度和耐久性，为实际工程的混凝土底板施工提供理论依据和实践经验。参考实际工程底板标准截 面厚度 4.5m，本次试验浇注的大体积混凝土足尺模型尺寸为 4.5×4.5×4.5m。 2．原材料与配合比 2.1 原材料的选择 1 （1）水泥 采用强度增长较为缓慢且最终水化放热量低的冀东水泥厂生产的盾石牌 PO 42.5 普通硅酸盐水 泥，3d 抗压强度 27MPa，28d 抗压强度 53MPa；7d 水化热300kJ/kg （2）矿物掺合料 在混凝土中掺加部分粉煤灰，可使混凝土内部温峰显著降低，减少混凝土水化热，有利于防止 大体积混凝土开裂[1]，同时可提高混凝土的密实度，改善其微孔结构，抑制混凝土的碱骨料反应。 本工程选用性能较好的三河发电厂的Ⅰ级粉煤灰，需水量比 90％～92％，烧失量 1.6%-2.5%。 （3）外加剂 本工程选用北京荣天世纪公司的高效泵送剂 RT-Ⅲ，其减水性能及坍落度保持性能均较好，各项 指标均满足现行标准和规范的要求。 （4）水 采用符合现行国家标准的自来水或者地下水。 （5）骨料 本工程的粗骨料采用粒径为 5～25mm 连续级配且含泥量小于 1%的机碎石（石灰岩），细骨料采用 细度模数 2.7 的中砂，含泥量不大于 2％。骨料各项指标均满足规范要求。 2.2．配合比 根据配合比设计原则及本工程的具体要求，通过正交试验方法选择出合理的配合比，在此基础 上，结合类似工程实践经验对配合比设计结果进行调整，最终配合比见表 1。混凝土的水胶比 0.39， 砂率 0.43。 表 1 混凝土配合比（kg/m3 ） 水 泥 矿物掺和料 砂子 石子 水 外加剂 230 190 770 1020 165 9.7 3．施工措施 本次足尺模型试验的混凝土试块为 4.5×4.5×4