大体积混凝土施工过程温度控制问题与建议-精品文档

1、大体积混凝土施工过程温度控制问题与建议1. 前言为了确保大体积混凝土施工质量， 减少大体积混凝土裂缝出 现的现象，需要加强大体积混凝土施工过程中的温度控制。大体积混凝土施工的特点是混凝土量大， 结构厚实， 工程条 件复杂，整体性要求高，要求连续浇筑，不留施工缝。大体积混 凝土结构在浇筑后，水泥的水化热量大，但由于混凝土体积大， 水化热聚积在混凝土内部不易散发， 浇筑初期混凝土内部温度显 著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差，混凝土内部产 生压应力， 混凝土表面产生拉应力， 温差过大则易于在混凝土表 面产生裂缝。 在浇筑混凝土的后期， 混凝土内部逐渐散热冷却产 生收缩时，接触处因为受到基底

2、或已浇筑混凝土的约束将产生很 大的内应力， 在混凝土正截面形成拉应力。 当拉应力超过混凝土 当时龄期的极限抗拉强度时， 就会产生裂缝， 严重时将会贯穿整 个混凝土断面，形成贯通裂缝。因此，在大体积混凝土浇筑中， 要采取相应措施， 将温差变化控制在允许范围， 减少混凝土裂缝 的产生。2. 混凝土温度控制解决的问题2.1 浇筑温度控制问题大体积混凝土的浇筑温度是指混凝土出罐后， 经运输、 振捣 后的温度。 混凝土结构工程施工及验收规范规定：浇筑温度不宜超过28 C在高温天气进行大体积混凝土的浇筑时，就要采取有效措施，控制混凝土的浇筑温度。一般包括：采用改善骨料级配， 用干硬性混凝土的， 掺混合料，

3、 加引气剂或塑化剂等措施以减少 混凝土中的水泥用量； 拌合混凝土时加水、 冰水或用水将碎石 冷却以降低混凝土的浇筑温度； 减少浇筑混凝土的厚度， 利用 浇筑层面散热；在混凝土中埋设降温水管，通入冷水以降温。2.2 内表温差控制问题 混凝土结构工程施工及验收规范规定：大体积混凝土表 面和内部温差控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时， 温差不宜超过25 C。实际工程中，一般采用以下三处测温点数值代表表面温度：在保温层下混凝土表面处的测温值； 混凝土保护层（约35mm 处的测温值；是在混凝土表面下 100mn处的测温值。内部温度是指大体积混凝土内部的最高温度。 施工实践一般 采用厚度中心处的测

4、温值来表示。大体积混凝土的温度变化曲线一般如图所示。 先是一个升温 过程，升到最高点后就慢慢开始降温， 升温的速度要比降温的速 度大。大体积混凝土温度的最高点主要决定于配合比、几何尺寸、现场条件等因素，根据工程统计，一般的大体积混凝土浇筑后 3 4d 出现最高点。在大体积混凝土施工过程中， 升温时内表温差过大， 就会造 成混凝土表面裂缝；降温速率过快，会造成贯穿性冷缩缝，所以 必须采取有效措施，控制混凝土内表温差。理论上，要求混凝土温差应力必须小于同一时间的混凝土抗 拉极限强度，实际工程采用：VW 11.5 C /d，即每天降温 1 1.5 C, 一般需25d左右的时间大体积混凝土才能达到使用

5、温度。为了防止混凝土内外温差过大， 造成温度应力大于同期混凝 土抗拉强度而产生裂缝， 采用“蓄水法”进行混凝土养护， 取得 良好效果。具体做法是：先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿 润。待混凝土初凝后，在基础周围砌挡水，蓄水深10cm养护28d。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值，在基础 内埋设测温点20个，深度分别设在板中及距表面 10cm处，分别 测量中心最高温度和表面温度，测温管均露出混凝土表面12cm。测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行，测温频率按持续28d考虑。具体安排是：前 3d，每两小时测温1次；4至8d，每 4h测温1次；9至15d，每6h测温1次；16至20d，每12

6、h时 测温1次；21至28d，每24h测温1次。2.3 拆除保温层条件问题 由于拆模条件国标也没有统一规定， 实际工程中代表性的做 法有三种：混凝土内表温差w 10C,且最低气温在5C以上时； 混凝土中心温度与表面温度差小于15C，逐层拆除；混凝土中心温度与表面温度差小于 20C，且表面温度与大气温度差小于20C，逐层拆除。因此，实际工程中，根据具体情况合理确定拆模时间，气温 骤降时进行表面保温，以免混凝土表面产生急剧的温度梯度。3. 施工中采用的有效控制温度措施3.1 在原材料方面进行控制，主要是对水泥、粗骨料及外加 剂的控制（1）宜采用降低水泥用量的方法来降低混凝土内部的水化 温度，使混凝

7、土强度在形成初期的结构内外温差的控制难度降 低，在保证混凝土设计强度的情况下， 应尽可能地降低水泥用量。 另外，对于水泥品种，应优先采用水化热较低的矿渣水泥，并应 进行水化热测定， 水泥水化热测定须按照现行国家行业标准的有 关方法进行，要求所用水泥在浇筑成型后 7d 强度的水化热不大 于 250tO/kg 。（2）对于粗骨料，宜采用改善的骨料级配，夏天温度较高 进行施工时， 在拌制混凝土前宜浇水将碎石湿润冷却， 以降低混 凝土的浇筑温度。（3）在混凝土拌制过程中，掺加一定类型的外加剂，改善 混凝土施工性能，可提高抗裂性能。3.2 在结构设计时对配筋进行优化 在钢筋混凝土中，在混凝土浇筑时，内部

8、过高的水化温度， 往往在混凝土内部会产起较大的拉应力。 有时温度应力可超过其 他外荷载所引起的应力， 根据温度应力变化规律， 在进行结构设 计时对结构的配筋应予以优化。 当所配的钢筋直径细而密时， 对 提高混凝土抗裂性有较好的效果。3.3 在施工工艺方面进行控制（1）在气温较高浇筑混凝土时，应严格控制分层浇筑厚度，以利用浇筑层面进行散热。（2）根据各地气候、不同施工季节制定合理的拆模时间， 及时对结构表面进行覆盖保温，避免表面发生急剧的温度梯度， 特别是施工中长期暴露的混凝土表面或薄壁结构， 在寒冷季节应 采取保温措施，防止表面裂缝。（3）合理地对结构进行分缝分块；避免基础过大起伏。3.4 大体积混凝土降温方案实例1.某大体积混凝土施工的降温方案在混凝土内部预埋降温钢管（降温管间距为481800 X 1800，长为2000），埋设深度为1800,钢管内灌水 并根据监测的温度及时循环换水和保温处理。对其砼降温后进行计算砼温度， 验算参数：混凝土最大计算 厚度根据钢管最大间距取其厚度为 1300、钢管厚度为 0.002、水 厚取 0.044混凝土最大水化热温度Tmax=TO+（t） E查表