所属栏目：化学论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:148
摘要：本文以空中华西村工程4m厚筏板大体积砼施工为背景，对聚苯乙烯泡沫板在大体积砼施工中应用进行论述。
关键词：空中华西村;大体积砼;聚苯乙烯泡沫板
Research on Applications of Polystyrene Foam Board
in Mass Concrete Construction
Lang Zhanpeng， Fu Yi，Xiong Qifa
(CSCEC-PAULY Y. Construction Company Limited, Beijing，100023，China)
Abstract：In this paper,the construction of 4m thick raft of mass concrete in kongzhong huaxi village project is taken as the background to illustrate applications of polystyrene foam board in mass concrete construction.
Key words: kongzhong huaxi village project; mass concrete; polystyrene foam board
1 工程概况
“空中华西村”工程位于有“天下第一村”之称的江阴市华西村中心广场西南，北望华西塔群，西邻村中小河，用地基本呈矩形，地势平坦。“空中华西村”项目是集酒店式公寓及附属公共配套设施于一体的超高层综合体。建筑总高328.0米，规划用地面积28406.24 m2 ，总建筑面积达212987.42m2 。其中地上总建筑面积192376.8m2 ，地下建筑面积20610.62m2 。本工程由3个60层(高253.8m)的外围筒体和1个72层(高328m)的外围筒体构成，中央筒体顶部设有一个直径50m的球体。3个外围筒体主要功能为公寓式酒店，每12层连接层作为设备层及会所，中央筒用于垂直交通，可直接通往顶部球体。球体直径50m共4层，包括华西文化展厅、旋转餐厅、普通餐厅及顶部观光层。本工程建成后将成为华西村的标志性建筑，同时也是中国农村的标志建筑。
本工程主体部位基础采用桩筏复合基础，筏板基础厚4m，面积约6535m2，混凝土方量约为26100m3。筏板基础施工时，不留施工缝，一次连续分层浇注。
2 聚苯乙烯泡沫板设计计算
本工程筏板结构断面尺寸达4m，砼浇注后由于水泥水化热的影响，砼内部温度急剧上升，若内部温度与表面温差过大，将对砼产生较大的拉应力，极易引起砼开裂。施工中采取优化配合比、埋设冷却管、降低入模温度、表面采用聚苯乙烯泡沫板养护等措施控制有害裂缝的产生。
2.1 混凝土中心温度计算
各龄期混凝土绝热温升计算公式为：
其中 为全部胶凝材料折合为水泥的质量，粉煤灰折减系数为0.3，磨细矿渣折减系数为0.5，膨胀剂的折减系数为1。入模温度取30℃，系数 取0.406。
=266+0.3×75+0.5×50+33=346.5 kg
各龄期混凝土绝热温升计算结果如表1所示：
由上表计算结果看出水泥前3天水化热占总水化热的70%。
各龄期混凝土中心温度计算
-混凝土浇注温度，取30℃
-t龄期降温系数， 考虑筏板基础厚度达到4m，且聚苯乙烯泡沫板具有良好的保温效果，中心混凝土基本处于绝热状态，降温系数 取1，计算结果如表2所示。
2.2 保温材料厚度计算
若采用草袋作为保温材料，草袋导热系数为0.14 W/(m•K)，带入公式计算得草袋厚度为12.5cm，需要的草袋层数太多，既不经济施工也不方便。
采用聚苯乙烯泡沫板作为保温材料，导热系数为0.033 W/(m•K)，带入公式计算得聚苯乙烯泡沫板厚度为2.95cm。最终确定本工程保温养护措施采用一道塑料薄膜进行保水，上部铺4cm厚聚苯乙烯泡沫板保温，泡#p#副标题#e#沫板上用彩条布进行覆盖。
混凝土表面温度根据建筑施工手册第四版615页公式10-50计算
中心温度 取 =1时的值，计算结果如表3所示
各龄期混凝土中心温度与表层温度差值如表4所示
理论计算，混凝土中心温度与表层温度差值均小于25℃，满足要求。
2.3 抗裂计算
(1)、各龄期混凝土收缩变形
3、聚苯乙烯泡沫板施工
大体积混凝土的表面处理和养护工艺的实施是保证混凝土质量的重要环节。在混凝土初凝前按标高用长刮尺初步刮平后，木抹子压实抹面，用铁滚子碾压数遍，待初凝后用混凝土抹光机抹平收光。之后覆盖一层塑料布，塑料布的搭接不少于100mm，在钢筋头周围再覆盖一层塑料布，将混凝土表面盖严，以减少水分的损失，保温保湿。塑料布覆盖过程中检查砼表面是否有微裂缝，若有马上用混凝土抹子压实收光，封闭裂缝。塑料布上铺聚苯乙烯泡沫板进行保温，保温板上铺设一层彩条布，并在上面用木枋压住，避免被风吹起。
待混凝土表面保温板和彩条布铺设完后，即开始进行测温。
4、聚苯乙烯泡沫板实施效果
在整个施工过程中，19#测温点中心温度峰值最大为76℃，因此取19#测温点测温结果对聚苯乙烯泡沫板的保温效果进行分析。19#测温点中心温度—龄期曲线如图2所示(测温点编号后数据为本测温点的最高温度)。
由图可以看出，19#点温度峰值出现在6d龄期， 4d龄期以后温度增长已经较缓，1～3d龄期温度增长迅速，与理论计算前3天水化热占总水化热的70%相符。19#点4d龄期中心温度为75.4℃，5d龄期中心温度为75.8℃，6d龄期中心温度达到峰值76.0℃，6d以后中心温度也开始缓慢下降。1-4d龄期中心与计算值基本相符，5d以后水化热缓慢，中心温度较计算值偏小。
中心温度达到76.0℃时，表面温度已到56.3℃，温差仅为19.7℃，较计算值24.8℃偏小。由此看出采用聚苯乙烯泡沫板取得了良好的保温效果。在整个养护过程中，各点温差均小于25℃。
在聚苯乙烯泡沫板的作用下，19#点2d龄期表面温度为50.5℃、3d龄期表面温度为58.5℃、4d龄期表面温度为60.2℃、5d龄期表面温度为59.4℃、6d龄期表面温度为56.3℃、7d龄期表面温度为55.5℃。由此可以得出，各龄期中心温度与表面温度差值均小于计算值，聚苯乙烯泡沫板保温效果良好;表面温度均大于45℃，因此抗裂计算时混凝土浇注完达到稳定时的温度( )取45℃偏安全，抗裂计算完全满足要求。
5、结论
本工程采用聚苯乙烯泡沫板作为保温材料，导热系数小，取得了良好的保温效果。中心温度最大时，中心温度与表面温度温差为19.7℃，满足要求。抗裂计算，各龄期安全系数 均远大于1.15，满足要求，整个施工过程中无有害裂缝产生。同时使用聚苯乙烯泡沫板作为保温材料，厚度仅为草袋的1/4.24，节约材料，取了较好的经济效益，施工也较为简单。
参考文献：
[1]杨嗣信,侯君伟.高层建筑施工手册第二版[M]，北京：中国建筑工业出版社，2001.
Yang Sixin，Hou Junwei. Construction manual of High-Rise Building(the second edition)[M].
Beijing: China Architecture & Building Press,2001.(in Chinese)
[2]建筑施工手册(第四版)编写组. 建筑施工手册(第四版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
Architecture Construction Manual(The Fourth Edition)Prepared by the Group.
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