大体积混凝土温度监测和控制的探讨

・１２０・　第３３卷第３期　２　０　０　７年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣｎ瓜Ｅ　Ｖｌ０１．３３Ｎｏ．３　Ｊａｎ．２００７　文章编号：１００９—６８２５｛２００７｝０３—０１２０—０２　大体积混凝土温度监测和控制的探讨　吴晓枫摘陆玲娣　要：通过分析大体积混凝土温度裂缝产生的原因，在某工程地下室底板大体积混凝土施工过程中，进行温度实时监　测，直接掌握了混凝土内部温度变化过程，反映了温度控制措施的实际效果，有效控制了大体积混凝土基础的温度裂缝。　关键词：大体积混凝土，裂缝，温度监测　中图分类号：ＴＵ５２８．１　文献标识码：Ａ　大体积混凝土结构具有结构厚，体形大，钢筋密集，混凝土数　面浇筑方法，层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间；混　量多，工程条件复杂和施工技术要求高等特点。由于大体积混凝　凝土振捣时，除控制每层的浇筑厚度及斜向流淌长度外，组织好　土在水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土　振捣棒的走向，控制振捣时间，保证混凝土振捣密实以防止漏振、　收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，成为了大　过振。混凝土泵送时，优先供应中间泵位，使浇筑呈弧形向前进　体积混凝土结构出现裂缝的主要因素…１。因此，在大体积混凝土　行，以便混凝土泌水，随混凝土浇筑流向两侧，用软水轴泵及时排　施工过程中实施温度监测及控制是一项非常重要的技术措施　２。　除泌水，尤其在两侧，在接头处浇筑时采用反向斜面分层，使泌水　１工程概况　上升形成一集水沟，便于抽除。混凝土表面处理：宜在混凝土初　然后在混凝土初凝　某小区高层住宅楼，结构体系为全现浇钢筋混凝土剪力墙结　凝前１　ｈ～２　ｈ进行，先用长括尺按标高刮平，并用硬扫帚扫混凝土表面，以闭合混凝土早　构体系，建筑面积为１４４２２ｍ２，地下室４９９ｍ２，总高度８９．６３０ｍ，　前用木楔打磨压实，　地下１层，地上３１层。该工程基础底板属大体积混凝土，厚度为　期收缩裂缝。在养护方面采取相应措施，混凝土终凝后立即养护，养护时　１．２　ｍ，电梯井处厚度为３．１　ｍ，总体积约８００　ｍ３。该工程混凝土　间不少于１４　ｄ，养护期间混凝土表面保持湿润。混凝土表面采取　施工采用泵送，一次性连续浇筑，由东向西推进，浇筑时间为２００５　覆盖保温保湿养护，主要是维持混凝土表面的温升和降低表面温　年１２月１１日。　度、速度，以免混凝土产生表面裂缝和收缩裂缝。施工现场进行　２施工工艺控制　现场温度监测，实时了解温升状况，出现问题及时处理。　在施工工艺方面，混凝土采用商品混凝土搅拌车运输泵送入　３筏板基础温控监测　模，采用分段定点，一个坡度、落层浇筑、循序推进、一次升顶的斜　当△丁降到２０℃以下时，可拆除部分覆盖，以加速降温，如此反　变，同时增配一定数量的抗裂钢筋，防止裂缝的出现。３）设置滑　复，应注意速率不大于２℃／ｄ。该工程施工完后，至今尚未发现　动、缓冲层以消除嵌固、减少约束。混凝土由于边界存在约束才　会产生温度应力，如果在与外界约束的接触面上设置滑动层，则　可有效减少周围结构的约束。在水平面设置滑动层，以减少约束　４总结和建议　作用；在垂直面、键槽部位设置缓冲层，以消除嵌固作用。４）建立　防止大体积混凝土产生裂缝，除了可以在施工过程中采取措　健全管理网络，加强科学施工，施工前编制可行的施工方案，明确　施外，在改善边界约束和构造设计方面也可以采取一些预防措　分工，各负其责。５）大体积混凝土施工测温是必不可少的一项工　施，具体如下：　作，加强混凝土表面保温、保湿来减少内外温度不超过规范的　１）设置后浇带，以降低每次浇筑的蓄热量。当大体积混凝土　２５℃是控制裂缝的有效措施。６）对于混凝土裂缝的控制与防　结构尺寸过大时，为防止水热化的大量积聚，在进行结构设计时，　治，应与设计、施工、混凝土生产厂家紧密配合，只要设计增加构　可在适当位置设置后浇带，将大体积混凝土分成若干块浇筑，在　造措施、坚持小规格配筋、小间距避免应力集中，施工单位在浇　施工后期再将分块的混凝土连成一个整体，这样可以降低混凝土　筑、振捣、养护等环节做好，混凝土生产厂家从配合比、用水量、骨　每次浇筑的蓄热量，同时也可放松约束程度。２）设置温度配筋，　混凝土裂缝能够在一定程度上得到避免。　以改善大体积混凝土中应力集中的现象。在结构的孔洞周围、变　料、水泥等方面人手，有裂缝和漏水现象。　截面处以及底板、顶板与墙的转角处，由于温度变化和混凝土收　缩，会产生应力集中，进而导致混凝土裂缝。为此，可在孔洞周围　参考文献：　［１］ＧＢ／Ｔ　５００８０．２００２，普通混凝土拌合物性能试验方法［Ｓ］．　［２］ＧＢ／Ｔ　５００８１．２００２，普通混凝土力学性能试验方法［Ｓ］．　增配斜向钢筋或钢筋网片，使混凝土在变截面处由突变改为缓　Ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｃｒａｃｋｓ　ｉｎ　ｃａｓｔ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ　ｍａｓｓ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＢＩＡＮ　Ｃｈｎｎ－ｌｉ　ＬＩＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｐｉｎｇ　Ａｌ】ｓｔ糟ｄ：Ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋｓ　ａｒｅ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔＯ　ｍａｔｅｒｉａｌ－ｔｙｐｅ　ｃｒａｃｋｓ　ｔｈｅｉｒ　ｃａｕｓｅｄ　ｒｅａ　ｔｉｍｅ　ｏｏｒｒｅｓｐｏｎｃ￣ｎｇ　ｏｏｎｓｔｒｕｃｔｋｍ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏ￣ｌ　８Ｓ　ｗｅｌｌ　８Ｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｎｌｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋｓ．　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ；ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　Ｋｅｙ　ｗ０“ｋ：瑚ｓｓ￣ｏｎｅｌ￣ｔｅ，ｃｒａｃｋ，ｐｕｍｐｉｎｇ’ｓ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔ　Ｉｌ１）ｅ撇ｓｔｒｅｓｓ　收稿日期：２００６－０７－１７　作者简介：吴晓￣（１９７５．），女，讲师，常州工学院土木建筑工程学院，江苏常州２１３００２　陆玲娣（１９３９．），女，高工，常州常工院建筑工程质量检测所，江苏常州２１３００２　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３３卷第３期　２　０　０　７年１月　吴晓枫等：大体积混凝土温度监测和控制的探讨　・１２１・　３．１　大体积混凝土温度、保温层验算　３．１．１温度预先测算　包括温升速度及观察保湿效果。　４测温结果及分析　一　温度监测从１２月１１日混凝土浇筑开始，至１２月３１日结束，　对２０个测温点进行了连续２１　ｄ的跟踪监测。　混凝土人模温度共测二次，平均为１６．４℃；在电梯井中部最　高温度为５７℃，时间在１２月１３日９：１０～１５：１０；在块体中间最　高温度为５０℃，时间在１２月１３日２１：３５～１２月１４日０２：１０。　当时预计施工时间为１１月下旬，平均气温：Ｔａ＝８℃～１０℃；　预计混凝土浇筑时大气温度为１０℃。　根据经验公式，预计混凝土中心最高温度：　＝　＋Ｃ／１０ｘ１．２５＋Ｆ／５０　：１０＋３８０／１０ｘ１．２５＋７０／５０＝５８．９℃。　为预计混凝土中心最高温度，℃；　为混凝土浇　块体中间最高温差１２．３℃；电梯井最高温差２２．６℃，出现在１２　筑温度，℃，采用计划浇筑日期大气温度；Ｃ为混凝土中水泥的　月１１日２２：０６，监测人员即与有关方面报告情况，施工单位即在　（含膨胀剂）用量，ｌ￣／ｍ３；Ｆ为混凝土中粉煤灰的用量，ｌ￣／ｍ３。　３．１．２保温层验算　混凝土表面允许最高温度：　＝　一△　电梯井处加盖草包二层，块体上加盖草包一层，温差即逐渐降低，　基本在２０℃以下。典型测点温度曲线见图２，图中曲线分别表示　＝５８．９—２５：　在底板中间厚度位置平面处３号，５号和６号（即电梯井）点位的　其中，　３３．９℃（△Ｔｒ　为规范要求的内外最高温差），混凝土块体厚度　温度测试值。１）根据测温记录及各测温点的温差曲线得知：最高　Ｈ：１．２　ｍ；保温层采用草包或麻袋：导热系数．＝Ｉ＝０．１３　Ｗ／ｍ・Ｋ；导　温差出现在混凝土浇筑后的第二天，亦即混凝土浇筑后４８　ｈ左　热系数修正值：Ｋ＝１．５；混凝土导热系数．＝Ｉ】＝２．３Ｗ／ｒｍ・Ｋ。　保护层厚度：　＝０．５　ｘ　Ｈ×（　一　）ｘ．＝Ｉ　ｘＫ　，ｌｌ　ｘ　Ａ　＝０．０４９　ｍ。　右，混凝土内部的温升值最高。２）根据同一水平面上的各测点温　度曲线得知：浅层测点温升幅度大，距离块体中心点越近；温升幅　）　＝０．５ｘ１．２ｘ（３３．９—１０）ｘ０．１３ｘ１．５／（２．３ｘ２５）　度小，温度下降幅度各点差异不大。３）根据同一点不同深度各测　点温度曲线得知：１点距平面边缘较近，温度变化受气温影响起伏　较大，最高温度均出现在厚度中间部位。表层比底层的温升幅度　６０　５１１　柏　根据以上计算，保湿养护采用农用薄膜覆盖，然后在塑料薄　大，降温趋势接近。　膜上覆盖草包以保温，在草包上再加盖一层塑料薄膜，隔离外界　温度对草包的直接影响，同时使表面已升高的温度不易散失，有　效减少内外温差。　３．２温度现场监测　测温点布置具有代表性，能全面反映大体积混凝土各部位的　温度，考虑了大体积混凝土全断面包括中心和上、下表面，全平面　包括中部和边角处。平面上温度监测点的点位共５个分别编号１　号～５号，电梯井１个点位，编号为６号；沿混凝土浇筑块体厚度　方向，每一点位布置测点３个，电梯井处布５个点。整个监测方　案布置２０个测点。实际平面布置位置见图１。　３０　赠　∞　ｌ０　圈１测点平面布置圈　测温方案：在混凝土浇筑期间，每１　ｈ测读一次；混凝土浇筑　后３　ｄ内，每１　ｈ测读一次，直至开始降温；降温开始，每２　ｈ测读　一次，直至表面温度与中心温度差值小于１０℃；监测期间观察温　差变化趋势和降温情况，可延长测读时间，当可开始撤除养护层　时即可停止监测。　根据资料介绍，制定以下温控指标。混凝土里外温差不大于　２５℃，超过２５℃时报警；混凝土降温速度不大于１、５℃／ｄ，超过　２．５℃／ｄ时报警；混凝土浇筑温度不大于２８℃时，加强温控监测，　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｂｕｌｋｙ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗＵⅪａ０－ｆ啦】ｓＩ瑚吐：Ｔｈｅ　ｒｅａ　ＬＵＬｉｎ　ｄｉ　ｃａｕｓｅｄ　ｔｈｅ　ｔｅｒｌｉｌｃ￣ｔｕｒｅ　ｃｒａｃｋｓ　ｉｎ　ｂｕｌｋｙ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｒａｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ａＳ　ｂｕｌｋｙ￣ｅｒｅｔｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏ－　ｊｅｃｔ、ｌ　ｈ　ｎｇ　ｔｈｅ　ｅｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈａｎｇｅｓ　ｉｎｓｉｄｅ　ｉｘｉｎｌ２１￣ｔｅ　ｗｅｒｅ　ｔｉｍｅｌｙ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ、Ｔｈｅ　ｐｒａｃｉｔｃｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｃｈａｎｇ＿ｍｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　０ｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｒａｃｋ　ａｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ．　Ｋｅｙ　ＷＯｌ＇ｌ￣：ｂｕｌｋｙ　ｏｏｎｅｌ￣ｔｅ，ｃｒａｃｋ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉ￣