养护百科
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某设备基础大体积混凝土的养护
某设备基础大体积混凝土的养护
众所周知，设备基础以其精度的要求对混凝土的浇筑是有很高要求的，对重型设备的大体积混凝土的施工尤为重要，而混凝土施工完毕后，其14天内的养护工作又特备重要。凡做过工程的人，大多都重施工轻养护，大体积的混凝土因其内部理化反应集中，易产生大量水化热而特别容易使整个基础底板产生裂缝，影响设备基础的使用。现结合某厂某大型设备基础工程监理工作中的经验，浅述设备基础砼养护监理控制要点、控制手段。
一、工程概况
某设备为大型螺旋式压力机，设备长17m、宽15m、高27m，总重量120吨。锤击荷载亚洲第一世界第二，设备基础尺寸为13×14米，厚度为7.35米，采用钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30混凝土。测温组件为XQC-300-J8型电桥测温仪，配以导线，用环氧树脂封闭。
二、测温手段
自混凝土入模至浇捣完毕的四天期间内每隔二小时测温一次，以后每隔四小时测温一次。十天后混凝土表里差小于25℃，停止测温。
当混凝土表里温度差超过22度时，通过加速循环冷却水；当超过25℃时，进一步加速循环冷却水或者在冷却水入口处加入冰水或冷却剂。若如降温速率大于2℃/小时，则采取减少循环水流量或者停止循环水的方法调节降温速率。
三、测温计算
为保证混凝土中心温度与混凝土表层温度温差小于25°C
混凝土水化热绝对温升值计算：
Ｔｍａｘ＝ｍｃＱ／Ｃρ
式中 Ｔmax——混凝土最大水化热绝对温升值，即最终温升值，°C；
ｍｃ——每立方米混凝土水泥用量，根据商品混凝土厂家提供级配取263kg；
Ｑ——每千克水泥水化热，取375kJ/kg（42.5 水泥28d 水化热）；
Ｃ——混凝土的比热，取0.97kJ/kg·K；
ρ——混凝土的质量密度，取2400kg/m3
Ｔｍａｘ＝ｍｃＱ／Ｃρ＝263X375/0.97X2400=42.36 °C
本工程要求混凝土入模温度为20°C，通过控制石子、砂、水搅拌前温度、输送泵管外表温度等来降低砼的入模温度。
则混凝土中心最高温度为入模温度＋Ｔｍａｘ＝20+42.36=62.36°C
各龄期混凝土内部的中心温度计算：
d——天数
当ｔ＝3d Ｔ（3）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.74＝51.35 °C
当ｔ＝6d Ｔ（6）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.73＝50.92 °C
当ｔ＝9d Ｔ（9）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.72＝50.5 °C
当ｔ＝12d Ｔ（12）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.65＝47.53°C
当ｔ＝15d Ｔ（15）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.55＝43.3 °C
当ｔ＝18d Ｔ（18）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.46＝39.49 °C
当ｔ＝21d Ｔ（21）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.37＝35.67 °C
当ｔ＝24d Ｔ（24）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.30＝35.5 °C
当ｔ＝27d Ｔ（27）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.25＝32.7 °C
当ｔ＝30d Ｔ（30）＝Ｔ０+Ｔ（ｔ）ζ＝20＋42.36×0.24＝30.17 °C
中心点各龄期水化热升降温度计算曲线
四、预埋冷却水管措施
为了保证混凝土内外温差小于25℃，采用“预埋冷却水管”方案。通过水循环冷却，强制降低混凝土水化温度，减少内外温差从而减少温度应力对大体积混凝土的影响。“预埋冷却水管”原理是通过高压水泵将温度较低的水注入预埋在混凝土中的循环水管中，混凝土内部的水化热通过钢管传入水中，通过水的循环流动使混凝土内部温度降低，从而达到减少混凝土内外温差的目的。在大体积混凝土内设置Φ32 mm 的薄壁钢管，LC型流量计。水流流量速度取30L/min，，水管布置见附图（按第一次浇捣混凝土时用量计算），则1h 内通过水量为
60×30/1000＝1.8m3/h
1h 内通过水管所交换的热量为：
Q＝cm(t1-t2)
式中 c－水的比热，取1kJ/kg·K；
m－水的流量，取1800kg；
t1－出水口处温度，取50 °C；
t2－进水口处温度，根据去年1、2月平均温度取15°C。
Q＝1×1800×（50－15）＝63000kJ
在1h 内通过水管所能降低的混凝土温度为：
T＝Q/cm
式中 c－混凝土的比热，取0.97kJ/kg·K。
m－混凝土的质量，取1.5X2X1m3 X2400 kg/ m3＝7200kg；
T＝63000/0.97×7200＝9.02°C。
五、测温记录
施工现场9天测温记录:
六、控制过程
在测温40个小时后，砼心温度开始大幅上升，尤其以砼7.5m厚处3号点附近升温明显，水管循环冷却水由开始时10L/min开始增加到20L/min，砼心温度开始稳定，个别点位有小幅降温；当测温时间到50小时时，砼心温度开始进入临界值，有个别点位已超过临界值5摄氏度，监理立即发出预警，砼表面开始涂刷保养冷却剂，冷却水循环速度达到最大30L/min。砼心温度开始缓慢回落2摄氏度，以3号点2M及2M以下温度最高。当进入60个小时后，砼心温度成稳步回落状态，但部分点位温度依然在高位徘徊，循环冷却水依然在30L/min高位运转。测温进入第5天起，砼心温度开始稳步回落，大部点位温度以回落至65度以下，冷却水循环降至20L/min。当测温时间到第9天砼心最高温度在50度左右，冷却水循环速度以降至最低10L/min，砼心温度已稳定不在出现大幅度变温，达到了预定目标，工程质量满足要求。
七、结论
对整个控制过程来说，我作为监理主要参与者，协助总监的监理工作，在施工准备期间，我从方案入手，根据设计及现场情况，审核了施工方提供的施工方案，并参与了业主组织的3次专家组技术研讨会，结合专家组意见，进一步完善施工技术方案为基础施工打下坚实的理论基础，达到了预控制的监理目的；施工实施阶段，监理与施工人员一起旁站测温，24小时值班，对混凝土的温度及时了解及时控制及时发出指令，将砼心温度很好的控制在范围内，实现了方案的目的和目标；整个施工情况是可控的，未出现意外情况，施工质量得到了保障。
通过这个工程，我加深了对监理工作重要性的认识，大事小事从细节入手，从点到面，从理论下手，从理论到实践，从工作中来，到工作中去，完善自我的认知度，我得到了锻炼得到了提升。
