大體積混凝土延遲鈣礬石反應(yīng)預(yù)防和控制措施

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1、大體積混凝土延遲鈣礬石反應(yīng)預(yù)防和控制措施摘要：文章主要以大體積混凝土施工為例來介紹高溫情況下大體積混凝土施工的各項溫控措施。通過這些措施保證混凝土的施工質(zhì)量，避免產(chǎn)生溫度裂縫和降低發(fā)生延遲鈣磯石反應(yīng)的風(fēng)險。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；溫度控制；延遲鈣礬石反應(yīng)中圖分類號：TM623；TU528文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937(2015)24-0149-041延遲鈣磯石反應(yīng)1.1延遲韓磯石反應(yīng)原理延遲餌硏石反應(yīng)(DelayedEttingiteFormation簡稱DEF)指的是早期混凝土經(jīng)受高溫處理后，已經(jīng)形成的鈣磯石部分或全部分解，后期溫度降低后，在硬

2、化混凝土內(nèi)部重新生成鈣磯石晶體的過程。即水泥水化早期產(chǎn)物C_A_H(水化鋁酸鈣)和硫酸根離子結(jié)合產(chǎn)生的結(jié)晶物水化硫鋁酸鈣(簡稱AFt)，AFt在溫度高于70°C時不穩(wěn)定，易分解，轉(zhuǎn)變?yōu)镾O42-、Ca2+、AI3+,被C-S-H凝膠吸附。在硬化混凝土后期這些離子或單硫鹽會重新生成鈣磯石。1.2延遲鈣磯石反應(yīng)的特性鈣磯石具有體積膨脹性（水泥中CaO、AI2O3和CaSO4水化形成鈣礬石能使固相體積增大約120%），故延遲鈣硏石生成在水化初期可補償收縮混凝土的膨脹能損失，而后期的分解和重生成時，可能產(chǎn)生更大的收縮或者膨脹，若產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)部應(yīng)力極限時

3、，則可能導(dǎo)致混凝土脹裂破壞，形成混凝土裂縫，影響混凝土耐久性和工程質(zhì)量。1.3延遲鈣礬石反應(yīng)的必要條件從DEF發(fā)生的原理和條件上看，在混凝土原材料化學(xué)性能和混凝土中心溫度的大小及升溫和降溫速率是決定DEF反應(yīng)及反應(yīng)強度的必要條件。因此對混凝土結(jié)構(gòu)尺寸大、存在大量具有侵蝕作用的物質(zhì)（如：SO42-、Na+、Mg2+、CI-），且施工環(huán)境溫度高的混凝土結(jié)構(gòu)施工時，必須采取有效措施控制或預(yù)防大體積混凝土DEF反應(yīng)的發(fā)生來保證混凝土的施工質(zhì)量，以保證工程質(zhì)量。本文通過以某工程筏基混凝和內(nèi)安全殼預(yù)應(yīng)力混凝土施工為例，結(jié)合同步DEF反應(yīng)研宄性驗證試驗結(jié)果，來制定大體積

4、混凝土DEF發(fā)生的控制和預(yù)防措施。2大體積混凝土施工實例2.1某工程筏基施工工程筏基為半徑27.8m、高3.8m的圓形鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土強度等級為C40/50,暴露等級XC3,鋼筋總量約2100t，理論混凝土量9237m3。采用斜向推移法進行一次整體澆筑施工。施工時間為2009年10月26日，'澆筑持續(xù)時間為85h50min。同時，對混凝土內(nèi)部溫度進行監(jiān)測，其監(jiān)測頻率為：混凝土澆筑階段、升溫階段lh—次，降溫階段2h—次，21d后4h—次。本次測溫探頭共布置98個，監(jiān)測到的最高中心溫度為69.2°C。養(yǎng)護1個月后組織相關(guān)人員進行現(xiàn)場檢查，并未發(fā)現(xiàn)明顯裂

5、紋，混凝土表觀質(zhì)量良好?，F(xiàn)具體介紹該混凝土從配合比設(shè)計到生產(chǎn)各個階段實施措施。2.1.1原材料和配合比的設(shè)計原則為了降低混凝土中心最高溫度，在配合比設(shè)計時采用了中低熱、28d強度高達65MPa的硅酸鹽水泥；I級F類粉煤灰；外加劑為高效新型聚羧酸外加劑，減水率彡25%，礦渣粉滿足S95級要求；骨料為核島負(fù)挖巖石母巖破碎而成。設(shè)計理念：在滿足強度、施工性能、耐久性要求前提下盡量降低水泥用量，并將預(yù)選的配合比進行水化熱試驗，選用最低者。配合比確定后進行現(xiàn)場模擬試驗，以驗證其強度、施工性、絕熱溫升等，為HRA大體積混凝土澆筑提供指導(dǎo)性技術(shù)參數(shù)。2.1.2模擬試驗經(jīng)

6、過前期的混凝土試驗（研宄性試驗，適用性試驗和可行性試驗），大體積混凝土模擬試驗數(shù)據(jù)匯總表，見表1。初步確定幾個混凝土配合比，為了驗證其用于大體積混凝土施工的可行性和取得混凝土中心溫度值，先后進行了4次模擬試驗，結(jié)合試驗過程中混凝土可泵性及泵送流暢性、混凝土和易性、保坍性能及施工性、膠凝材料水化試驗結(jié)果等綜合因素，最終確定用于HRA筏基大體積混凝土配合比，C40/50混凝土配合比，見表2。2.1.3混凝土生產(chǎn)控制措施①原材料溫度控制。為保證能夠生產(chǎn)出具有良好施工性能且出機溫度低的混凝土，首先應(yīng)從混凝土原材料進場、存儲及使用上均進行嚴(yán)格把控，杜絕使用不合格混凝

7、土原材料生產(chǎn)混凝土。水泥：保證水泥使用時溫度低于50°C。骨料：根據(jù)不同粒徑和種類，采用專用的存儲倉分區(qū)存儲，并采取遮陽措施和保證環(huán)境通風(fēng)，避免骨料在烈日下暴曬，保證溫度穩(wěn)定，同時達到控制和穩(wěn)定骨料含水率的目的。為生產(chǎn)階段加冰量留出較大余量。外加劑：作為改善混凝土性能的重要組成成分之一，其質(zhì)量變化將會對混凝土性能產(chǎn)生重大影響。故需對外加劑進場和存儲進行嚴(yán)格控制，避免外加劑變質(zhì)影響使用。①混凝土生產(chǎn)階段溫度控制?；炷翑嚢钑r，攪拌用水為4°C以下冷水和適量冰屑混合成的冰水混合物，加冰量宜盡量控制混凝土具有較低出機溫度，具體加冰量根據(jù)氣溫狀況調(diào)整，但不超過實際

8、加水量的85%，具體用量根據(jù)下列公式計算確定：②運輸階段溫度控制。