阅读说明：本技术 高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法 (Construction method for large-volume pumping concrete under high-temperature condition ) 是由 李世玲 李德 郝丽萍 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法,包括：控制原材料温度,使得出机口温度降到规定的温度范围内；选择原材料,优化配合比,降低水化热；采用合理的混凝土运输和浇筑方式,降低浇筑温度；采用混凝土表面活水养护的方法,降低混凝土表面温度。采用本发明施工方法后,在外界环境温度较高的条件下,能够控制好大体积混凝土温度,满足混凝土入仓温度及仓内温度要求。(The invention provides a construction method of mass pump concrete under high temperature, which comprises the following steps: controlling the temperature of the raw materials to reduce the temperature of the outlet of the extruder to a specified temperature range; selecting raw materials, optimizing the mixing proportion and reducing the hydration heat; a reasonable concrete transportation and pouring mode is adopted, and the pouring temperature is reduced; the surface temperature of the concrete is reduced by adopting a method of curing the surface of the concrete with running water. After the construction method is adopted, the temperature of the large-volume concrete can be well controlled under the condition of high external environment temperature, and the requirements of the warehousing temperature and the temperature in the warehouse of the concrete are met.)

高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑施工领域，特别是一种高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法。

背景技术

苏布雷水电站位于科特迪瓦西南部，萨桑德拉河中下游河段纳瓦（Nawa）瀑布附近。此电站主要的混凝土构造物有取水口、压力钢管、厂房、溢洪道。苏布雷水电站地处低纬度地区，受赤道低气压带影响，属于热带季风气候。其主要特征为高温多雨，全年平均最高温度约32.1℃，一年分为两个雨季，分别为3～6月和9～10月，多年平均降雨量为1605mm。

主电站装设3台额定输出功率90MW、最大输出功率94.35MW的立式混流水轮发电机组。为保证大坝下游泄放50m³/s的生态流量，大坝泄洪闸附近设置1个微型电站，微型电站装设1台最大容量为5.31MW的灯泡贯流式机组。苏布雷水电站混凝土施工工程量为18.53万方，其主要浇筑方式受构造物结构尺寸、浇筑强度、垂直运输距离等影响，苏布雷水电站除尾水渠衬砌混凝土，拟配合反铲入仓浇筑外均采用泵送浇筑，且总体仓位混凝土工程量较大。在特殊的气候条件下，尤其在外界环境温度较高的条件下，浇筑的大体积混凝土温度过高，如何降低浇筑温度是需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法，在外界环境温度较高的条件下，控制好大体积混凝土温度，满足混凝土入仓温度及仓内温度要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高温条件下大体积泵送混凝土的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：控制原材料温度，使得出机口温度降到规定的温度范围内；

步骤2：选择原材料，优化配合比，降低水化热；包括：

水泥采用型号为CHF42.5N的矿渣硅酸盐水泥，且所述矿渣硅酸盐水泥的碱含量低于0.6%，掺用引气型的缓凝高效减水剂，骨料粒径范围控制在4.75~32mm；

优化混凝土中清洗的人工砂和未清洗的人工砂混合比例为1：1，降低人工机制砂中细微颗粒含量；

步骤3：采用合理的混凝土运输和浇筑方式，降低浇筑温度，包括：

在罐车搅拌罐上包裹罐衣，对罐车洒水，降低表面温度；垂直运输的泵管采用隔热层，且对泵管洒水降温；

步骤4：采用混凝土表面活水养护的方法，降低混凝土表面温度。

进一步地，在步骤1中，控制原材料温度具体为：

1）骨料温度

将骨料存储于骨料仓内，尽可能利用温度最低的夜间倒运骨料；

2）水的温度

在蓄水池上方架设遮阳棚，对暴露在阳光下的管道进行覆盖遮阳。

进一步地，在步骤2中，水泥进场时的入机温度不大于70℃。

进一步地，在步骤2中，所述引气型的缓凝高效减水剂采用型号为GK-3000的减水剂。

进一步地，所述步骤3还包括：对混凝土仓面喷雾，形成小环境气候。

进一步地，所述步骤3还包括：采用夜间浇筑；针对厚度尺寸较大的部位，采取分层浇筑；混凝土跳仓浇筑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：混凝土配合比、机制砂掺拌比例以及水泥类型的优化，既能保证设计强度，又能减少水泥用量，进而大幅有效降低混凝土的水化热，优化现场施工混凝土和易性；混凝土出机口及内部温升得到有效控制，出机口温度控制在28°C以内，内部温升控制在60°C以内，且满足混凝土可泵性及塌落度的最优搭配。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

控制大体积混凝土温度的难点包括：一、构造物特点入仓手段多为泵送，如何在降低水泥水化热的基础上满足混凝土可泵性及塌落度的最优搭配；二、施工技术及工艺优化对温控的影响需要大量的现场试验论证。

本发明方法从原材料、配合比研究、水平运输、垂直运输、养护等各个工艺进行施工技术研究，以便混凝土温度控制及减少水利工程泵送混凝土结构裂缝等缺陷，并在保证混凝土质量的前提下极大的节约成本。

具体方法如下：

1、控制原材料温度：

通过对混凝土出机温度分析，结合实际常用混凝土配合比，及进行原材料对混凝土出机温度的现场试验，对影响混凝土出机温度原材料进行排序，依次为骨料、砂子、拌合水、水泥其他，因此本发明控制混凝土出机温度先控制砂石骨料，其次控制拌合水和胶凝材料。本发明中骨料使用搭设遮阳蓬、结合雾化降温，拌合用水池遮盖，且控制骨料倒运时段，使得出机口温度由原先的超标降到规定的温度范围内。

1）骨料温度

避免直接使用露天存储的骨料，将骨料存储于骨料仓内，以达遮阳防晒的目的，且充分考虑骨料的倒运时间，尽可能利用温度最低的夜间来倒运骨料，以最大的来降低骨料温度。

2）水的温度

控制拌和用水温度，应该从水源和输水管道两方面进行改善，在蓄水池上方架设遮阳棚，避免阳光对储水池的直射，同时对暴露在阳光下的管道进行覆盖遮阳。

2、选择合适原材料，优化配合比，降低水化热：

1）水泥：采用型号为CHF42.5N的矿渣硅酸盐水泥。CHF42.5N矿渣硅酸盐水泥要求供货厂家提供水泥必须为碱含量低于0.6%。矿渣硅酸盐水泥本身成分中含有36~80%不等的高炉炉渣，其活性成分能降低水化热，有利于防止大体积混凝土内部温升引起的裂缝，水泥进场时必须按照程序文件中要求的入机温度不大于70℃来控制。

2）掺用引气型的缓凝高效减水剂。掺用引气型的缓凝高效减水剂采用型号为GK-3000的减水剂，提高混凝土的自密实性来抑制碱骨料反应，减少水泥用量，从而降低混凝土的水化热，优化现场施工混凝土和易性。

3）骨料粒径范围为4.75~32mm。

4）优化砂子配比。优化混凝土中清洗的人工砂（机制砂）和未清洗的人工砂混合比例，清洗、未清洗砂子比例1：1；降低人工机制砂中细微颗粒含量，提高混凝土质量。

5）混凝土使用部位、配合比。优化后混凝土配合比，减少水泥用量，且满足混凝土可泵性及塌落度的最优搭配，塌落度12-14cm。

具体混凝土使用部位、配合比：

消力池边墙，溢洪道闸底板、闸墩、牛腿，尾水渠衬砌（混凝土强度C20/25），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：中石：水1：1.26：1.26：1.67：1.67：0.52；

消力池底板，闸底板表层砼（混凝土强度C25/30），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：中石：水1：1.13：1.13：1.5：1.5：0.48；

溢洪道油闸顶板梁、油缸绞座（混凝土强度C30/37），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：中石：水1：1.01：1.01：1.34：1.34：0.45；

溢洪道交通桥T型梁及接缝接头处、交通桥面板调平层（混凝土强度C40/50），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：中石：水1：0.83：0.83：1.1：1.1：0.37；

厂房吊车梁等（混凝土强度C25/30），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：水1：1.14:1.14：2.94：0.5；

溢洪道门机轨道梁、交通桥桥墩等（混凝土强度C30/37），水泥：未清洗砂：清洗砂：小石：水1：1.14：1.14：2.94：0.5。

3、采用合理的运输和浇筑方式，控制浇筑工艺质量：

1）水平、垂直运输使用覆盖隔热层

水平运输工具罐车的搅拌罐经过长时间暴晒后，罐体温度升高，对此，在罐车搅拌罐上包裹罐衣，避免阳光直接照射罐体，同时对罐车洒水，降低表面温度；垂直运输的甭管等采用覆盖麻袋等隔热层，且对其洒水降温的形式来确保混凝土入仓温度。

2）合理安浇筑

A、合理安排浇筑时间，天气太热的情况下选择夜间浇筑；

B、混凝土分层浇筑，针对厚度尺寸比较大的部位，采取分层浇筑的办法，有利于水化热的扩散，减小混凝土工程内部温度；

C、混凝土跳仓浇筑，可以为已浇筑面前后提供较大的散热空间，有利于水化热的扩散，减小水化热对混凝土温度的影响。

D、仓面喷雾降温，形成较好的小环境气候。

4、振捣、活水养护：

1）重视振捣质量，提高混凝土的密实度和抗拉强度，降低收缩变形，保证施工质量；

2）活水养护，采用混凝土表面活水养护的方法，以降低混凝土表面温度，养护时间严格按照要求，对于不具备活水养护的部位，覆盖麻袋并经常洒水，保持混凝土表面湿润。

作为本发明方法的具体应用，通过高温条件下大体积泵送混凝土施工技术研究，苏布雷项目混凝土出机口及内部温升得到有效控制，出机口温度控制在28°C以内，内部温升控制在60°C以内，且满足混凝土可泵性及塌落度的最优搭配。通过高温条件下大体积混凝土温控、防裂等方法，确保了施工质量、简化施工工艺、避免二次处理，从而降本增效，缩短工期，节约人民币约962万元。