冬期施工中用成熟度法推测混凝土早期强度

第 28卷 第9期 · 52 · 2 0 0 2年 9月 山 西 建 筑 SHANⅪ ARCH丌 m JRE Vn1 28 No．9 Sep 2002 文章编号 ：1009．6825《2002)09．0052．02 冬 期 施 工 中 用成 熟度 法 推 测 混 凝 土早 期 强度 郝志峰 ，张德发 摘 要 ：通过工程实例，介绍 了冬期施工利用成熟度法推测混凝土早期强度的方法和注意事项 ，并与同条件养护试块实 测强度比较 ，得出此法可提前拆除保温材料和模板，从而节省人、材 费用 ，大大缩短工期。 关键词：冬期施工，成熟度法，早期强度 中图分类号：TU755．8 文献标识码 ：A 在混凝土综合蓄热法施工 中，混凝土养护冷却 到 0 qC的时间 平均约 36 h。现场试块测定早期强度 由于混凝土降温速度与结 构和试块的面系数及保温情况有关 ，且结构和试块 的表面系数 不同，加之保温情况有差异 ，致使试块 的温度 和结构 的实际温度 差异较大 ，这样就造成同条件的试块代表性 差的问题 。如果取用 结构的实际测温数据 为依据的成熟度法来推测混凝土早期养护 的强度 ，则更具有现实意义。 近几年来，施工单位在冬施混凝土的过程中利用成熟度推测 混凝土早期强度方面做 了一些有意 义的探索 和研究 。L 西四建 集团公 司承建的山西省农业技术综合服务基地工程(该工程位于 太原市 解 放 南 路 北 f-丁，东 临 迎 泽 公 园，南 靠 中 财 大 厦 ，占地 3 300 m2，总建筑高度 110．9 m，钢筋混凝 土框筒结构。地上 25层 (局部 28层 )，地下 2层 ，建筑 面积 32 120 rn2，平 面形状 为不规则 三角形 。2OOO年冬 季施工 的主楼主体框简混凝土量约 1 000 m3， 利用成熟度来推测混凝土早期强度 ，取得 了良好效果 。现就该工 程中所用成熟度法推测混凝土早期强度和用 同条件养护试块 测 4．1．1 支护桩混凝土钻孔灌注桩 ，桩长 9 m，钻孔深 9．5 In，间隔 5 m跳打 ，桩主筋采用焊接 ，桩主筋伸人冠梁 40 cm，冠梁施工前将 桩顶浮浆凿除并清理 干净，混凝土分段分层振捣 密实 ，轴线偏差 均小于 50 him，垂直度偏差小于 0．5％，桩底沉渣小于20 cnl。 4．1．2 锚杆注浆材料采用 M10水泥浆 ，水灰 比为 0．4～0．5，二 次高压注浆压 力控制在 2．5 MPa～5 MPa之间，锚固体与台座混凝 土强度均大于 15 MPa时进行张拉，锚杆轴 向拉力为 100 kN，达到 设计要求。 4．1．3 地基处理 C15素混凝土灌注桩 ，人工成孔 ，混凝土分层 振捣 ，严 格 按 JGJ 94-94规 范 要求 进 行 施 工，试 桩压 力 不 小 于 700 kN，达到设计值，同时采用反射波法和动力参数法检测到桩身 完整 ，桩身混凝土质量密实 。 4．1．4 桩间 1．5 m厚 3：7灰土分层夯实 ，压实系数不小 于0．94， 每层取样作密实度试验 ，灰土质量严格按 JGJ 79—9地基处理规范 执行 试混凝土早期强度两种方法所测数据进行分析说明。 1 工程施工方法 1．1 工程 所用材料 水泥：铁三局长治北水泥厂生产的 PO．525R和 PS．425；砂 ：豆 罗砂 ；石子 ：呼延碎石 ；外加剂 ：黄河外加剂厂生产 的高效减水剂 UNF-3B(掺量为水泥重量 的 2％)和北京朝 阳高碑店厂生产 的防 冻剂 MRT(掺量 为水泥重量的 2．5％)。这两种外加剂经检测各 项指标均达到有关，被认定为一级产品。 1．2 加热保温 1)保 温 棚 利 用 外架 ，四周 用 帆 布 全 部 封 闭，并 高 出平 台 1．5 m，混凝土泵管采用麻袋加一层塑料布用铅丝绑紧，保温效果 良好，输送过程温度损失不超过 2 qC。 2)柱 、墙 、芯简采用麻袋加 一层塑料 布保温 ，芯 简上下 口封 闭。对柱头及剪力墙上插铁等薄弱部位 ，用塑料布包小岩棉块填 塞在柱顶剪力墙顶及钢筋之间，压 5 cm×10 cm方木 ；拆模后继续 4．2 监 测 4．2．1 基坑开挖前 ，在北边支护桩上设水平位移观测点，在周 围建筑物上设沉降观测点 ，同时对周围建筑物地坪处墙根拍照存 档。基坑开挖时 ，测量小组跟踪监测 了支护桩和周围建筑物的沉 降情况。监测 到支护桩水平位移最大处 3 mm，周围建筑物没有发 生沉降。 4．2．2 大楼主体已封顶一年 ，测得最大沉降量是 5 him 5 结语 地基处理选择很重要 ，不仅在方便施工，降低工程造价 ， 而且对周围建筑物影响等方面都起到决定性作用。该工程根据 周围环境和使用需求，基础设计作了些修改和变更后，最终采用 素混凝土桩和 3：7灰土垫层复合基础是成功的，使施工既安全又 经济 ，同时给同类工程提供了经验。 Foundation treatment of Hejin mobile business building ZHANG Ci~ng-wei，GUO Jian ． (Herin Building Engineering Co．Lid．，Yuncheng 044OO0，China) Abstract：Taking the foundation treatment construction of Hcjin mobile business building as example in this paper this engineering ale discussed from four aspecL~such as engineering situation，strata，foun dation pit support and type selection of foun dation．Author summarized that composite founda tion has advantages not only in construction but also in cost reducing and can acquire ideal remedial effect． Key words：founda tion treatm ent，founda tion pit support，plans’comparison，composite foundation 收稿 日期：2002．06-15 作者简介：郝志峰(1971．)，女 ，1993年毕业于太原理工大学水利工程专业 ，讲师，吕梁高等专科学校 ，山西 离石 033000 张德发(1962．)，男，1981年毕业于山西建筑工程学校工民建专业 ，工程师 ，山西四建集团，山西 太原 030012 维普资讯 http://www.cqvip.com 2 g 0 2 0 8@ 2年 g 9 9 月 ~ 郝志峰等：冬期施工中用成熟度法推测混凝土早期强度 · 53 · 保温一段时间。 3)梁板施工外围帆布全封闭 ，根据气 温情况在平 台下部生 4 个 ～8个霸王火 ，保证梁板下部养护温度为正温，实测控制在4℃ ～ 6℃之间，混凝土浇筑后 ，在其表面覆盖一层塑料布，铺两层麻 袋 ，采用综合蓄热法，保证 了梁板实际养护温度为正温。 1．3 温度监 测 设专人对环境养护温度及混凝土构件温度进 行监测，升温阶 段每 2 h测一次，恒温阶段每 4 h测一次 ，降温阶段每 8 h测一次， 发现温度异常及时汇报技术人员采取措施 ，保棚内温度满足混凝 土在达到抗冻临界强度前保持正温。 2 用成熟度法推测混凝土早期强度 冬施中规定的允许受冻 临界强度是指导冬季施工 的关键数 据 。JGJ 104．97中第 7 1．1．1条规定：普通混凝土采用硅酸盐水泥 或普通 硅 酸盐水 泥 配制 时，应 为设 计 的混凝 土 强 度标 准值 的 30％；采用矿渣硅酸盐水泥配制 的混凝土 ，应 为设计的混凝 土强 度标准值的 40％。7．1．1．2条规 定：掺用防冻剂 的混凝土 ，当室 外最低气温不低于 一l5℃时不得小于 4．0 N／mm 。低温建筑技术 1994年第一期 P41页“冬期 施工混凝土 柱裂纹分析与防治”一 文 中指出当室外最低气温在 一l0℃以下 ，掺防冻剂的混凝土表面会 出现纵 向裂纹 ，混凝土柱 内部强度仍然不减。原 因是 ：混凝土早 期强度很低，构件拆模过早 ，在表 面无任何覆盖 的情况下 ，长期暴 露在负温环境中面层脱水而产生裂纹。为了防止混凝土表面产 生纵向裂纹，混凝土柱应在其强度达 10 MPa以上方可拆模。综上 所述，4 MPa和 10 MPa这两个混凝土强度值是冬季混凝 土施工 中 的重要数据。 为解决冬 季 施工 试块 不 能 代表 混凝 土 实际 强 度 的 问题 ， JGJ 104-97建筑工程冬期施工规程附 录 D“用成熟度法计算混凝 土早期强度”中计算混凝土早期成熟度时采用如下公式 ： M ：三 ( +15)t， ，=a‘e—b／M， 式中：M——混凝土的养护成熟度，℃·h； 卜 在时间段 t内混凝土平均温度 ，℃； ￡——温度 的持续时间 ，h； 产__混凝土抗压强度，MPa。 试验数据证明，在冬期综合蓄热法施工混凝土温度区段 ，即 浇筑成型温度约为 l2℃，逐渐降至 0℃。在这一温度区段内用 计算式算出的工地测 温成熟度值 ，与标准养护 20℃条件下同样 成熟度值的混凝土强度有一个差值，其综合差值系数接近0．8，即 在综合蓄热法施工的混凝土工程，用上式计算出的成熟度值乘以 0．8的综合差系数所得的成熟度值，即可用标养成熟度一强度曲 线推测混凝土早期强度，以确定拆除保温材料和柱模板的时间。 3 同条件养护试块测试混凝土早期强度 该工程冬季施工浇筑混凝土时，每层竖 向结构和横 向结构分 别作试块放在楼层内进行同条件养护 ，作 3 d抗压试验 ： 4 实测数据比较 (见表 1、表 2) 表 1 用成熟度法推测的混凝土早期强度值 点号 (30混凝土M 0O混凝土， 点号 C50混凝土 C5o混凝土， 一 层 6 l 966．7l l7．34 0 l 974．27 23．38 7 2 2l4．32 l8．88 l 2 0o8．93 23 ．64 二层 1 2 156．26 18．53 1 2 6o0．5 25．58 3 2 405．4．4 20．00 2 2 541．5 26．95 三层 l l 264．97 l0．56 l 3 089．94 29．7 2 l 323．32 l0．89 2 3 303．38 30．67 表 2 混凝土强度对比表 一 层 二层 三层 设计强度等级—述 值 框架柱 、 实测值(3 d) 21．9 l8．3 l9．5 芯简 c5o 推算值 24．98 26．4．4 29．73 实测值(3 d) l2．5 l0．80 lO．80 梁板 C3 0 推算值 l7 ． 8 l9．62 l1．59 5 结语 5．1 用成熟度推测混凝土早期强度比用同条件养护试块实测混 凝土强度能更好的反 映混凝土 强度增 长的实际情 况。该工程的 主体施工部分现已全部完成 ，冬季施工的混凝土按成熟度法计算 混凝土早期强度拆除保温材料 ，经实践证 明未发现任何裂纹等质 量问题 ；通过成熟度法推测混凝土早期强度 比用同条件养护试块 实测混凝土强度可提前拆除保温材料和模板 ，从而有效地节省了 人工和材料等费用，并缩短 了工期。 5．2 用成熟度来推测混凝土早期强度时应注意 ： I)在冬期综合蓄热法混凝土施工时使用不 同品种 、标号 的水 泥和不同品种的外加剂配制不同级别的混凝土时，必须事先用该 水泥 、外加剂配制的该级别混凝土求得一条 2(】℃标准养护的混 凝土成熟度一强度关系曲线 。 2)应在施工的混凝土工程有代表性 的部位设若干测温孑L，每 隔 4 h左右测温一次 ，登记在测温表上。测温记录内容包括 ： 工程详 细部位 、测温孑L编 号、混凝土浇筑时间 、混凝土入模温度 、 每次测温时间 、所测混凝土温度 、两次测温间按计算的成熟度 、累 计成熟度 、折算标养成熟度 、混凝土推测强度 ，并应附测温孔编号 布置图。 这样就可以利用标养成熟度一强度 曲线通过 测温 随时推测 用综合蓄热法施工 的混凝土工程的早期强度。 经过该工程的实践 ，认 为在施工 中严 格按 JGJ 104-97建筑工 程冬期施工规程附录 D“用成熟度 法计算混凝 土早期 强度”计算 及施工，能准确地掌握混凝土达抗冻临界强度的时间和混凝土强 度达 10 MPa的时间 ，能有的放矢地掌握工程冬季施工中混凝土何 时拆除保 温，何时拆除柱模板的问题 ，既可保证工期 ，又不需再制 作同条件养护试块。 Utilizing maturity method to predict early strength of concrete for winter construction HAO Zlli．Feng1．7 _ JtANG De-fa2 (1． College， 033OOO，China； 2．The Fourth Construction Engineering Group，Ta／yuan 030012，China ) Abstract：Based on engineering in this paper the method that utilizes maturity to predict early sh_e of concrete for winter construction and the matters needing attention ale introduced．And with the comparison with measured strength of test bl0ck a conclusion is made that this technology can save lnan— power and ma terials and reduce time limit． Key words：winter construction，ma turity method ，early strength 维普资讯 http://www.cqvip.com