试论高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制技术施工工法
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摘要：当前，我国的科学技术水平不断提升，而大体积混凝土也开始在各类工业建设中发挥重要作用。本文针对高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制技术施工工法进行分析和阐述。
关键词：高炉基础；大体积混凝土水冷却温度控制技术；施工工法
Abstract: currently, our country's scientific and technological level rising, and mass concrete also began in all kinds of industrial construction play an important role. This article in view of the blast furnace big-volume concrete water cooling temperature control technology analyzes and expounds the construction methods.
Key words: the blast furnace basis; Mass concrete water cooling temperature control technology; Construction methods
中图分类号： TV544+.91 文献标识码：A文章编号：
伴随着不断发展的科技水平，大体积混凝土在各大冶金工业建设中的应用也随之越来越广泛，3200m3高炉基础外轮廓是矩形，有57m长，42.6m宽。基础底标高-5.000m到±0.000部分就可以称作是普通的C25混凝土，大约有11000m3的混凝土总量。
一、特点
1.将每立方混凝土中的水泥用量进行降低，对混凝土后期抗压强度进行充分地运用，在60天的时间范围内，强度的水化热现象也应该减少出现；
2.水化热比较低的水泥是选择的最佳材料，或者选择矿渣硅酸盐水泥，使水化热出现的几率有所降低；
3.对混凝土内部温度进行有效地控制，而存在于混凝土中的水化热也可以通过循环冷却水被带出来，从而使混凝土中心温度得以很大程度的降低；
4.针对裂缝，可以通过保温、保湿来实现，使混凝土表面温度有所提升，同时，混凝土中心和表面之间所产生的饿差值也会逐渐缩短，将其温度保持在25°的范围内，这样的话，与规范要求就会相符合。
二、适用范围
这种工法在工业、桥梁和民用建筑中发挥着极其重要的作用，在各大体积混凝土工程中也得到较为广泛地运用。例如，高层建筑的地下室底板、大桥的承台基础、大型设备基础等大体积混凝土工程。
三、施工工艺
打桩降水放线土方开挖浇注混凝土垫层破桩放线绑扎底板钢筋安设固定架、埋设冷却水管安装基础±0.00 下模板绑扎±0.00 以下钢筋安装螺栓浇筑±0.00 下混凝土保湿、保温养护、拆模回填土。注：当混凝土浇筑到冷却水管时，就进行通水循环冷却。
四、施工要点
1.混凝土原材料选择
1.1在标号相同的前提下，富裕系数比较大的水泥是最佳选择，因为对于混凝土强度的增强来讲，水泥在其中发挥着极其重要的作用；
1.2在强度相同的前提下，需水量较小的水泥是最佳选择。水泥的标准稠度需水量大约在21%~27%的范围内，在对混凝土进行配置的时候，较小的需水量水泥可以使水泥的用量得以降低；
1.3针对标号不同的水泥应该进行合理的使用。在对C40以下的流态混凝土进行配制的时候，32.5Mpa的普硅水泥是最好的选择；在对C40以上的高性能混凝土进行配制的时候，42.5Mpa硅酸盐水泥或者普硅水泥是其最佳的选择。
1.4面对不通过的混凝土的认识，要选择与其适合的水泥品种，若是要求早强或者冬季施工的时候，R型硅酸盐水泥是比较好的选择，针对大体积混凝土所选择的水泥应该是矿渣水泥或者普硅水泥。
2.混凝土配合比选择
2.1水胶比
针对一些混凝土的耐久性要求而言，将结构设计和施工作为基本依据，制定出科学合理的《混凝土技术要求》，在此要求中，会针对强度的最低等级做出阐述，将保证率的95%作为基本条件，使配制强度得以确定； 而初步选水胶比应该是以最大水胶比最为参照，将上述配制强度所需要的水胶比找出来，然后可以再次进行试配。或者将没有掺加任何东西的普通混凝土强度的水灰比关系选择出一个比较准确的系数，当将粉煤灰掺入到其中之后，按照等浆骨比作为基本依据，对水胶比进行相应的调整。通常情况下，在耐久性要求的中等强度等级混凝土中掺入多于30%粉煤灰的时候，0.44是水胶比的最大值，绝对不能超出这个范围。
2.2浆骨(体积)比
在水胶比确定的前提下，反映用水量或者胶凝材料总量，或者骨料总体积用量，也可以说是将浆骨比反映出来。针对泵送混凝土而言，要将《混凝土结构耐久性设计规范》作为基本条件，使胶凝材料的最小和最大值设定出一个合适的范围，由试配拌和物工作性确定，在确定浆骨比值的时候应该选择最小值。当确定水胶比的时候，比较小的浆骨，也不会又太高的强度，弹性模量会比较高，同时，体积稳定性也比较好，也不容易出现裂缝，相反的话，则也全部相反。
2.3砂石比
通常情况下，配合比中的砂石比，对其的表示可以利用一定浆骨比。针对那些石子有比较好的配制，而石子松堆空隙率和砂的松堆空隙率相乘之后可以成为砂率选择的主要依据，而最好为0.16~0.2之间的范围。通常情况下，泵送混凝土一定要小于36%的砂率，并且绝对不可以超过45%。在此基础上，对于石子的级配应该引起足够的重视，以不同粒径的两级配或三级配后松堆空隙率不大于42%为宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小。在水胶比和浆骨比一定的条件下，砂石比的变动主要可影响施工性和变形性质，对硬化后的强度也会有所影响（在一定范围内，比较小的砂率，强度也不会很高，同时弹性模量就比较大，就更容易出现开裂的现象，而且也没有很好的拌和物粘聚性，相反的话，这些内容也会具有相反性）。
2.4矿物掺和料掺量
矿物掺和料的掺量应视工程性质、环境和施工条件而选择。对于完全处于地下和水下的工程，尤其是大体积混凝土如基础底板、咬合桩或连续浇注的地下连续墙、海水中的桥梁桩基、海底隧道底板或有表面处理的侧墙以及常年处于干燥环境（相对湿度40%以下）的构件等，当没有立即冻融作用时，矿物掺和料可以用到最大掺量（矿物掺和料占胶凝材料总量的最大掺量粉煤灰为50%，磨细矿渣为75%）；；一年中环境相对湿度变化较大(冷天处在相对湿度为50%左右、夏季相对湿度70%以上）无化学腐蚀和冻融循环一般环境中的构，对断面小、保护层厚度小、强度等级低的构件（如厚度只有10～15cm）的楼板)，当水胶比较大时（如大于0.5），粉煤灰掺量不宜大于20%，矿渣掺量不宜大于30%（均包括水泥中已含的混合材料）。不同环境下矿物掺和料的掺量选择见GB/T 50746-2008附录B和条文说明附录B。如果采取延长湿养护时间或其他增强钢筋的混凝土保护层密实度措施，则可超过以上限制。
3.水冷管施工
当完成绑扎高炉基础底板钢筋以后，在固定架上进行冷却水管施工，在基础中53m×38.6m 的范围内，预埋直径 48mm@1500mm 的蛇型通水管3 层，每层为纵横间距1500mm 的钢管组成的网片，达到使整个基础温度均匀下降的目的。在基坑边放置4个水箱，并设6个水泵（2台备用），在混凝土浇筑前需要进行通水渗漏试验等工作。施工现场设置循环4个调温水箱，通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度及流量。当混凝土浇筑到冷却水管标高的时候，就应该马上通水，进出口的水温在第1~7天每两个小时测试一次，根据测温的结果随时调整进水温度及流量，控制混凝土的内部最高温度与表面温度之差控制在25℃以内，冷却终止时间根据混凝土内部温度是否趋于平稳。