浅析卡塔尔路赛CP1项目高性能泵送混凝土温控措施

浅析卡塔尔路赛CP1项目高性能泵送混凝土温控措施

徐晓刚1尹斌2

中国水利水电第十工程局有限公司国际公司四川成都610072

摘要：卡塔尔是一个高端市场,对工程质量尤其是混凝土质量要求很高。卡塔尔路赛CP1项目混凝土为高强度、高性能的泵送混凝土，加上卡塔尔昼夜温差大，夏季最高时达50℃以上，冬季最低时为5℃以下，所以对混凝土温度控制要求及其严格，以免出现结构裂缝。卡塔尔CP1项目对混凝土的温度进行了严格的控制，有效地保证了混凝土的质量。

关键词：混凝土温度；温度控制；温度监控

1概述

1.1卡塔尔路赛CP1项目概述

卡塔尔路赛CP1项目位于多哈市北郊，项目横跨多哈西海湾北部的海湾线，施工场地是原场平标的1A,1D,1B和2A区域，面积约3平方公里，工程内容包括道路修建、饮用水、灌溉用水、污水、雨水及地下水、高低压供配电、埋设高压及通讯电缆管道、路灯电缆、标志及箱涵等，高性能混凝土总设计方量约32万方。

1.2高性能泵送混凝土温度控制环境

卡塔尔属热带沙漠气候，夏天最高气温可达50℃以上，冬季最低温度为5℃以下，昼夜温差大，最大温差可达22.5℃。高性能泵送混凝土设计强度为C45，主要为箱涵及水池结构混凝土，浇筑方量大。这对混凝土的温度控制提出了更高的要求，为保证该环境下混凝土施工的质量，针对本工程混凝土特性，制定了严格的温度控制措施。

卡塔尔路赛每月平均气温统计

2温度控制措施

根据卡塔尔施工规范第三版的要求，混凝土要求入仓温度不得高于30℃，浇筑完后混凝土块最高温度不得高于70℃，内外温差不得大于25℃。为此我们降低了水泥用量，掺适量的粉煤灰，优化了混凝土配合比，根据气温高低掺适量冰，降低混凝土出机口温度、减少运输途中和仓面温度回升，再根据试验模块优化施工措施，例如：采取合理的层厚及层间间歇期、及时洒水、喷雾和养护等措施。

2.1混凝土原材料

严格使用已批复的混凝土原材料，每批原材料到场后按照规范要求进行检验，合格后才能使用。

（1）水泥：采用强度为42.5的普通硅酸盐水泥，产地为卡塔尔国家水泥公司，水泥细度控制在3%-6%，严格控制水泥的早期发热，先入罐水泥先用，以保证水泥有充分时间降温。

（2）粉煤灰：采用优质，稳定的I级粉煤灰，产地为卡塔尔国家水泥公司，降低水泥掺量，有效降低了水化热,施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝。同时掺适量粉煤灰改善混凝土的耐久性，掺适量粉煤灰有助于混凝土变形减小。粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土，粉煤灰的减水效使得粉煤灰混凝土的干缩及早期塑性千裂与普通混凝土基本一致或略低。

（3）硅粉：掺用品质优良的硅粉，硅粉的掺量应适量，以改善混凝土的强度和耐久性。

（4）水和冰：采用检验结果符合规范要求的水进行混凝土生产和养护，冰的掺量根据气温变化调整，养护用水温度为20-25℃.

（5）砂：严格控制砂子的细粒含量、含水量和级配，不合格的砂子拒收，以保证砂子的预冷效果。先入砂仓的砂子先用，以保证砂子有充足的降温时间。

（6）骨料：选择粉尘含量低，级配良好的石子。严格控制料层高度，保证骨料的散热。在料场设置遮阳棚，避免阳光直射，气温高时喷淋水雾。

（7）外加剂：选用的PC240外加剂为高效塑化剂，能改善混凝土的干缩和蠕变性，减少水灰比，最优化利用水泥，改善混凝土的耐久性和可泵性。

2.2混凝土配合比设计

卡塔尔路赛CP1工程横跨多哈西海湾北部的海湾线，地下混凝土常年经受海水的侵蚀。因此CP1项目混凝土的性能要求很高，根据特殊规范要求，混凝土28天龄期渗透性不得大于5mm,电通量不得大于500C，氯离子扩散系数不得大于2.5*10-12m2/s，氯离子含量不得大于0.3%，硫酸盐离子含量不得大于3.7%，设计强度为C45，规范要求胶凝材料总量范围为375-400kg/m3，水灰比不得大于0.35。因此需要掺适量的粉煤灰和硅粉。

经过60多次混凝土试拌，期中试用不同掺量的粉煤灰，硅粉以及高炉矿渣，最终发现胶凝材料用量为400kg/m3，粉煤灰掺量为30%，硅粉掺量为6.5%，砂率为40%，混凝土塌落度在1个小时内损失最小，温度在1个小时内仅上升1℃，并且其它各项指标都满足规范要求，所以选用该配合比，并得到工程师的最终批准。混凝土配合比各项参数如下表所示：

2.3拌合站控制

降低各种原材料的入机温度，尤其水和砂石骨料的温度，气温高时对砂石骨料进行预冷，用冰代替部分用水，以降低混凝土出机口温度。气温较高时在拌合站进出口道路两侧设置喷雾装置，以降低环境温度。严格按照设计配合比进行混凝土的拌制，按照批准的投料顺序进行投料，混凝土拌合时间控制在90秒以上，以保证混凝土充分拌和均匀。

2.4运输过程控制

混凝土搅拌运输车在运输过程中须裹上保温套，控制混凝土在运输工程中因环境温度高造成的温度回升，拌和站和浇筑现场应进行积极协调，提高混凝土罐车的运输频率，缩短运输时间，运输时间超过1小时的不予入仓。

2.5混凝土浇筑

在高温季节（连续三天最高温度高于35℃），早上10点至下午4点这个时间段内混凝土不得浇筑。开仓前严格审查仓面温度控制措施，温控措施不到位的仓号不予开仓。在仓面设置喷雾机，以降低仓面环境温度。在开仓前，根据混凝土方量合理安排罐车和泵车，尽量在最短的时间内完成混凝土浇筑。

在浇筑前，按照规范要求严格检测混凝土塌落度和温度，混凝土温度低于30℃，塌落度在150-180mm之内的，才准予入仓。

采用分块跳仓浇筑，对于方量较小的仓，可采用水平分层法进行浇筑。方量较大的仓，采用斜仓逐步推进浇筑法。每层浇筑高度必须满足设计要求，层间间隙时间须有利于下层混凝土散热，但不能超过混凝土初凝时间，以免产生施工冷缝。

确保混凝土振捣密实，振捣时间以混凝土表面呈现泛浆，混凝土不再下沉，表面无气泡为止。

2.6混凝土养护

混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。由于散热时间延长，混凝土强度和松弛作用得到充分发挥，使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程，水泥水化速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时在潮湿条件下，可使水泥的水化充分、完全，从而提高混凝土的抗拉强度。

（1）高温时混凝土养护：在高温条件下，混凝土表面水分蒸发快，如果不能保持表面水分，容易出现龟裂。混凝土浇注后立即用塑料薄膜覆盖在混凝土表面，防止水分过快的蒸发。待收面抹光后，用湿麻袋覆盖，在湿麻袋上面再覆盖塑料薄膜。12小时后开始初期洒水，严格控制水温为20-25℃，连续洒水时间不小于15天。

（2）低温时混凝土养护：低温季节时，保温是降低混凝土内外温差、防止混凝土产生裂缝的重要措施。气温低于5℃时，应停止混凝土浇筑并进行收仓，防止温度过低产生冻害。混凝土浇筑完成后及时采用保温被进行覆盖保温，成立专门班组负责现场保温被的施挂、维护等工作。拆模选在温度较高的时段，边拆边用保温被保温。

2.7温度监控

对体积较大的混凝土仓号，在混凝土浇筑前预埋测温仪器进行温度监控。在事先确定好的部位分别埋设3根电偶极导线，在每根导线上分上、中、下固定好3个测温线头，其中上部距表层5cm，下部距基础面6cm，总共有9个测温线头，温度监控在混凝土收仓后立即进行，监控持续7天，开始3天每小时测一次，第4天后每3小时测一次。发现最高温度接近70℃或温差接近25℃时，应及时通知有关部门采取措施，严格控制温度在规范要求范围之内。

3．实施效果

混凝土施工至今，进行了200多组监控，所测得的混凝土块最高温度均低于70℃，温差均小于25℃，满足规范要求，取得了及其明显的控制效果。除极少数仓号出现细小缩水裂缝外，绝大部分混凝土的质量都满足设计要求。

4．结束语

混凝土综合温度控制是一种有效的防裂手段，它技术性强、涉及面广，要求从原材料生产、混凝土配合比选择到混凝土拌和、运输、浇筑、通水降温、保温、养护等各个环节，组织人员、材料、机械设备、施工方法和环境等方面进行全过程、全方位、全员的控制，以不断改善和提高温控水平。

参考文献:

[1].卡塔尔公共工程管理局，卡塔尔施工规范第三版，卡塔尔度量标准委员会，2007。

[2].GB/T51028-2015大体积混凝土温度测控技术规范

[3].水利水电工程施工组织设计手册

作者简介：

徐晓刚（1984-），男，汉族，湖北咸宁人，工程师，从事水电工程技术与管理工作。

尹斌（1985-），男，汉族，宁夏吴忠人，工程师，从事水电工程技术与管理工作。