大体积混凝土温度监测!

测温技术大体积混凝土温度监控！王军，商品混凝土调查，2015年8月31日1.大体积混凝土的概念根据普通混凝土配合比设计规范中大体积混凝土的定义，是指混凝土结构中最小实体尺寸大于等于1m的混凝土。工业和民用建筑结构中经常遇到大体积混凝土。例如，高层建筑的结构转换层、混凝土基础和大型设备基础等。2.温度应力裂纹的机理大体积混凝土具有结构数量多、相对散热面积小的特点。在浇筑混凝土前几天，水化热在结构中积累，导致温度急剧上升，导致混凝土内部和表面之间的温差很大，内部高，外部相对低。再加上材料的热膨胀和收缩效应，很容易使混凝土结构产生温度应力。混凝土表面从表面向内相对拉伸，内部相对压缩。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，会产生宏观裂缝，即温差裂缝或温度裂缝。温差应力的产生与混凝土内外的温差密切相关。因此，在大体积混凝土施工过程中，应实时监控温差，促使施工现场采取措施降低温差，确保不会出现导致裂缝的温差。由于以下原因，在混凝土结构的升温和随后的冷却过程中会出现裂缝(1)内外温差：混凝土内部的热量不易散失，而外部的热量散失较快。无论在加热或冷却过程中，混凝土表面的温度总是低于内部温度。即使在混凝土硬化的后期，水化热也会消散，结构的温度接近环境温度。如果结构受到寒潮冲击，温度急剧下降，结构表面迅速冷却，内外温差仍会出现。这种温差导致内外不同程度的热膨胀和冷收缩，从而在混凝土表面产生拉应力。当温差达到一定程度，表面拉应力超过混凝土当时的极限抗拉强度时，混凝土表面就会出现裂缝。(2)收缩：大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于加热阶段和塑性状态，弹性模量小变形变化引起的应力很小，因此温度应力一般可以忽略不计。然而，混凝土硬化几天后出现的收缩(过量水分蒸发引起的体积收缩)将受到基础和结构边界条件的限制。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝。重叠的表面裂纹和内部裂纹可能穿透结构的整个部分，造成严重的危害。因此，施工和维护过程中应严格控制温升。对于强度要求较高的混凝土，水泥用量较大，水化热较大，温升速率也较大，一般达到35左右。此外，初始温度可使混凝土内部最高温度达到70 80，混凝土的热膨胀系数为1010-6/。20 25温降引起的冷缩为2 2.510-4，而混凝土的极限拉伸值仅为1 1.510-4。因此，冷缩经常导致混凝土开裂。3.大体积混凝土温度监测3.1温度测量仪器我采用的JDC-2便携式建筑温度计，其主机与测温探头或导线相连，构成测温系统，可根据现场需要的测温点数量灵活配置。测温探头可以直接测量混凝土混合料的温度和环境温度。测温线嵌入混凝土中，适用于测量混凝土内部温度。温度3)保温维护效果和环境温度监测点的数量应根据具体需要确定；4)混凝土浇筑块的外部温度以混凝土外部50 200 mm范围内的温度为准；5)混凝土浇筑块底面温度应高于混凝土浇筑块底面50 200 mm。浇筑混凝土前，每个测温点分为三部分：上、中、下埋设测温线(测温线由插头、导线和温度传感器组成)，分别测量各部分的温度，其中上、下传感器距混凝土表面50-200 mm。测温线的埋设方法见下图：3.3.1观察周期和观察频率大体积混凝土的养护对达到保温、降低温差和保湿的目的尤为重要。保温是为了减少混凝土的水化热损失，降低混凝土的温度梯度，防止表面裂缝，并充分发挥混凝土的潜能和材料的松弛特性，使混凝土平均总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，并防止混凝土通过裂缝产生。保湿的作用是防止混凝土在强度发展阶段因表面脱水而产生干缩裂缝，使水泥水化顺利进行，提高混凝土的极限抗拉强度。还有预埋水管，从一端注入冷水，以消除混凝土内部的热量，降低温差。温度监测是在混凝土成型后，即混凝土养护期间，监测混凝土内外的温度变化，以保证混凝土养护期间保温保湿的目的的实现，并将混凝土内外温差控制在25范围内，从而保证混凝土不产生裂缝，特别是贯穿性裂缝，保证混凝土质量。测温工作在混凝土成型后开始，连续观察约5-7天，即混凝土处于稳定阶段时，温度变化结束。观测频率基于反映和控制混凝土温度变化的原理，即混凝土的冷却速度和混凝土内外温差。一般来说，每天早晚不少于两次。这是根据重庆市建设委员会统一制定的大体积混凝土施工温度测量记录(电气测量)表格“重庆市建设43”中规定的观测频率。在0-4天内每2小时观察一次，在4-7天内每4小时观察一次。4.个案分析此图为XXXXXX集资住宅-12.2米筏板基础一点的测温曲线。本工程筏板基础长宽分别为26米、10米和1.3米，混凝土强度等级为C40。它由商品混凝土泵入模板。养护措施：塑料薄膜加麻袋，冷却循环水管嵌入混凝土，2003年7月30日20: 30开始浇筑，入模温度32，环境温度29 40。8月1日12: 00达到最高温度80，9小时后开始降温，即浇注后40小时左右达到最高温度，内外平均温差18，最高温差24.8。由于夏季施工，环境温度高，升温难以控制在30，混凝土强度等级高，水化热高，搅拌运输时间长，水泥开始水化，导致温升值超标。冷循环水采用麻袋保温控温是有效的。如果表面覆盖薄膜，效果会更好。此图为XXXXXXXXX大厦-7.8米筏板基础一点的温度测量曲线。本工程筏板基础长宽分别为20m、20m和1.5m，混凝土强度等级为C30。它由商品混凝土泵入模板。养护措施是在混凝土表面依次覆盖塑料薄膜、草席和塑料彩条布，然后在混凝土表面用塑料彩条布搭棚(四周封闭)。浇注将于2003年2月25日23: 00开始。入模温度为23.8，环境温度为14 19。该点在2月28日15: 00达到最高温度68，浇注后约40小时达到最高温度，9小时后开始缓慢冷却。图中横坐标42至123的冷却速度为0.12/h，横坐标132前内外平均温差约为5(3月4日9: 00)，3月4日9: 00因施工原因拆除塑料薄膜、草席和彩条布后，混凝土表面温度迅速下降，内外温差增大，最大温差为24.6。大体积混凝土施工属于冬季施工，环境温度低。用彩条布搭建棚子可以提高环境温度，对混凝土保温非常有利。从曲线上可以看出，塑料薄膜草席条纹布配合条纹布脚手架的养护措施，可以有效控制内外温差和降温速度。然而，固化时间应该延长。以上两条曲线为重庆时代广场D转换层第5、11点42.8米大体积混凝土的测温曲线。本工程的转换层位于主体工程的第八层。筒体强度等级为C60，板厚为2000毫米，混凝土强度等级为C45，共3000立方米。混凝土分两次浇筑，第一次浇筑厚度为800毫米，第二次浇筑厚度为1200毫米，采用商品混凝土泵送入模。养护措施是在混凝土表面依次覆盖塑料薄膜、草席和塑料彩条布。浇注将于2003年9月14日20: 30开始。入模温度为32，环境温度为21 40。第五点是先浇注，内部最高温度为72.4，内外平均温差为12；在第11点，混凝土最终被浇注，并且在混凝土表面上总是有大约30毫米到50毫米的积水。该点的表面温度始终比第5点低8左右，内部最高温度为70.7，内外平均温差为17，两个点分别在浇注后40小时左右达到最高温度，9小时左右开始降温。因此，施工中应及时清除积水，避免混凝土局部冷却。5.摘要从以上实例分析，在施工过程中加强温度控制是非常必要的。为了有效控制内外温差和温度应力，应注意以下方面a、尽可能选择低强度混凝土，使用60天强度的R60，避免使用高强度混凝土，使用低热值水泥；在原材料方面，严格控制