由于施工工期长,跨越冬季、夏季不可避免,施工温度跨度大,因此环境温度对各物料影响进而对混凝土出机温度有较大影响。由于运输、模板等因素使混凝土的拌合物出机温度及入模温度有较大差异,为保证施工质量、满足施工技术要求,就必须要做好混凝土出机温度及入模温度的控制。
1.建立混凝土温度计算的温控模型
混凝土拌合物的温度高低与组成材料的温度等条件有关,其计算原理为:水的温度与砂、石混和之后相互之间热量的传送,按照热力学理论,每种材料所含热量等于材料的比热容、重量及其本身温度的乘积。目前国内外混凝土搅拌站通用的控制系统适用于对温度要求不高的施工环境,一些对混凝土温度要求较高的搅拌站控制系统增加了温度测量模块,能够实现自动观察混凝土生产的环境温度,但是控制温度的解决方案只能根据各种温度因素的影响,采用平均温度或最高温度进行设计,对于大体积混凝土并不能有效地提供智能化的解决方案,如果外界环境变化导致其中的某种物料的温度发生变化,需要人工重新设计,从方案调整看反应缓慢,不能及时有效地进行温度控制,致使混凝土生产过程中各盘温度不一,进而可能会影响整个大体积混凝土入模温度,后期可能会对混凝土工程项目造成较大的质量隐患。为了解决大体积混凝土施工,加强混凝土生产过程的温度控制,我们根据热工计算建立一套温控模型,各种逻辑关系见图 1。此温控模型是一种多模式实时温控系统,内置多种温度生产模式,配套多种解决方案,能够适应各种不同温度的生产施工。
2. 影响混凝土出机温度和入模温度因素
根据混凝土施工工艺流程,影响混凝土温度的主要因素如下:混凝土拌合物本身的温度、原材料温度、大气环境温度、运输车种类及其保温条件、运输时间以及模板类型、模板温度等。
混凝土温度比较重要的节点温度有混凝土出机温度、入模温度。混凝土出机温度在搅拌站内检测,入模温度是在工地现场混凝土灌入模板时检测。混凝土的入模温度直接影响着水泥水化放热速率、混凝土的温升以及混凝土养护阶段的温度变化,从而引发裂缝问题,因此这两个温度是混凝土结构温控和裂缝控制的重要参数。控制混凝土入模温度,应尽量缩短从混凝土出来到浇筑入模的时间间隔及减少运输过程中的环境影响,以减小混凝土温度升高、坍落度减小及含气量减少等不利影响。