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
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/T 51028-2015 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。