一、工程概况
本工程位于福州长乐市松下镇午山村,共建设14台单机容量2000kW风机,风机轮毂高度80m,塔架重约154t/台。风机基础为双层圆台形结构,最大直径为20米,最大厚度为3.5米。
长乐午山风电场的风机基础为大体积混凝土,大体积混凝土结构厚、形体大、钢筋密、砼数量大,施工存在许多不利因素,除必须满足砼一般施工的要求外,主要是控制温升和温差,其次要保证不出现施工缝的产生。为避免和防止出现裂缝,应采取必要预防措施。
二、技术措施
(一)大体积砼温控计算
砼等级为C35。选用硅酸盐42.5水泥,配合比由福建国柱混凝土有限公司试配,每m3砼的配合比如下:水泥:393kg; 水:183kg; 砂:688kg; 石1077kg; 掺合料:51kg; 外加剂:7.9kg
1、砼的最大热温升值计算:Th=(mc+K??F)Q/(c??ρ)
式中:mc- 每立方米砼水泥用量393㎏/m3
K- 掺和料折减系数 粉煤灰取0.25
F- 混凝土活性掺和料用量粉煤灰51㎏/m3
Q-水泥28d水化热(KJ/kg)375KJ/㎏
C-砼的比热 取0.97(KJ/㎏.K)ρ-砼的质量密度
取2400(㎏/m3 )
经计算而知:
Tmax=(393+0.25×51)×375÷(0.97×2400)=65.36℃
2、各龄期砼中心温度:T1(t)=Tj+Th??ξ(t)
式中T1(t)――t龄期混凝土中心计算温度(℃);
Tj――混凝土浇筑温度(℃);取28℃
ξ(t)――t龄期降温系数
中心温度计算结果如表一:
3、砼收缩变形值计算:εy(t)=ε0y(1-e-0.01t)×M1×M2………Mn
式中:ε0y-极限收缩值取3.24×10-4
e-常数 取2.718
M1-水泥品种修正系数取1.0
M2-水泥细度修正系数取0.92
M3-骨料修正系数取1.0
M4-水灰比修正系数取1.147
M5-水泥浆量修正系数取1.82
M6-养护时间修正系数取0.93
M7-环境湿度修正系数取0.77
M8-水平半径倒数修正系数取1.0
M9-操作方法修正系数取1.0
M10-配筋率修正系数取0.68
经计算而知:εy(03)=0.09×10-4 εy(06)=0.18×10-4
εy(09)=0.26×10-4εy(12)=0.34×10-4εy(15)=0.42×10-4
εy(18)=0.50×10-4εy(21)=0.57×10-4εy(24)=0.65×10-4
εy(27)=0.72×10-4
4、砼收缩量当量温差计算:Ty(t)=εy(t)/a
式中:α-砼的线膨胀系数,取1.0×10-5
经计算而知:
Ty(03)=0.9℃ Ty(06)=1.8℃ Ty(09)=2.6℃
Ty(12)=3.4℃ Ty(15)=4.2℃ Ty(18)=5.0℃
Ty(21)=5.7℃ Ty(24)=6.5℃ Ty(27)=7.2℃
5、砼的弹性模量的计算:E(t)=Ec(1-e-0.09t)
式中:Ec-砼的最终弹性模量,取3.15×104
经计算而知:E(03)=0.75×104N/mm2
E(06)=1.31×104N/mm2E(09)=1.75×104N/mm2
E(12)=2.08×104N/mm2E(15)=2.33×104N/mm2
E(18)=2.53×104N/mm2E(21)=2.67×104N/mm2
E(24)=2.79×104N/mm2E(27)=2.87×104N/mm2
6、混凝土的温度收缩应力计算:
式中:σ-砼的温度应力(N/mm2 );
E(t)-砼的弹性模量(N/mm2 );
α-砼的线膨胀系数,取1.0×10-5(-/℃);
S(t)-考虑徐变影响的松弛系数;
R-砼的外约束系数 取0.4;V-砼的泊松比 取0.15。
△T-砼的最大综合温差(℃),按下式计算:
△T=TO+2/3 T(t)+ Ty(t)-T(h)
其中:TO-砼的入模温度(℃),取28℃;
T(t)-砼的水化热绝热温升值(℃);
Ty(t)-砼收缩当量温差(℃);
T(h)-砼浇筑后达到稳定时的温度,取届时平均气温28℃。(如表二)
7、安全系数
K=ft/σmax≥1.15
=1.5/1.29=1.16≥1.15
结论:龄期3~27天,砼产生的降温温度收缩应力均大于安全系数1.15,不会出现裂缝。
(二)尽量减低混凝土中水泥的水化热措施
1、选择水化热低的水泥品种,如42.5级硅酸盐水泥,其发热量约为270~290kJ/kg。选用粒径较大、级配良好的粗骨料。
2、尽量减少单方水泥用量及降低水灰比,并掺用减水剂。在大体积混凝土中掺入减水剂,在保持用水量不变的情况下,增大混凝土的坍落度,在保持混凝土强度不变时减少水泥用量,从而减少混凝土中水化热。水泥水化热对于大体积混凝土工程是一项非常重要的技术指标,掺入减水剂后,28天内水泥的总发热量与不掺者大致相同,但减水剂能推迟水化热峰值出现的时间和降低峰值的大小。
3、采取二次投料法、二次振捣法,砼浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
(三)浇筑后应立即并尽力保温保湿,以控制缓慢降温的措施
1、为缓解温差过大,一般可在表面用草袋严密覆盖保温,上面加盖塑料薄膜;要设专人日夜三班浇水养护,在初期要不停地检查养护情况,不能使混凝土表面干燥发白。也可采取搭棚的方式,不停地喷水湿润。草袋一般采用二层便可,须按实地测量计算确定。
2、模板外面也要采取保温保湿措施。
3、保温措施要达到能防止冷风吹透和寒潮袭来时突然降温的目的。
4、地下基础在拆模后,必须立即进行回填土,以起到继续保温保湿的作用。
三、混凝土质量检测结果
混凝土表面未出现裂缝,基础承台抗压试块, 28d 强度符合设计要求。
四、总结体会
采用掺加粉煤灰和高效缓凝保塑减水剂的技术, 可大大减少水泥用量,降低水化热,降低干缩,防止混凝土产生裂缝, 降低了工程造价。
采用外保温综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,防止砼裂缝产生,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)