大体积混凝土温控措施及监控技术

大体积混凝土温控措施及监控技术

引言：大体积混凝土采用的温控措施、测温监控技术及保温养护。是保证大体积混凝土质量的关键。

厦门某大厦工程，地下2层，地上30层。总高97.8m。主楼中心基础为桩基筏形基础，地下室面积1825m2，建筑面积31226m2；核心筒部分底板高度2.75m，混凝土强度等级为C45S10，一次性浇筑砼量约4000m3。

(1)水泥：选用水化热低的建福牌42.5一般硅酸盐水泥。

(2)骨料：选用5-31.5mm碎石，针、片含量＜10%，级配优良。砂为河砂，细度模数大于2.8。砂石含泥量均在1%以内。

(3)粉煤灰：掺加磨细的Ⅰ级粉煤灰取代水泥，降低水化热，减少干缩。

(4)外加剂：采纳AEA膨胀剂与TW高效缓凝减水剂，可以产生膨胀效应，降低收缩应力。

底板混凝土等级C45S10，不仅满足强度要求、抗渗要求，还需要合计温升控制，降低水化热，防止温度裂缝的产生。实验室在原材料实验合格后进行多组试配，选择最优配合比(见表1)。

施工配合比表1

Th=(Mc+K×F)Q/C×p

式中Mc、F为水泥和掺合料用量，本工程分别为410kg/m3、61kg/m3；K为掺合料折减系数取15%；水泥28d，水化热Q为375kg/m3；混凝土水化热C取0.96；混凝土密度ρ取2400kg/m3。

℃

@G33-1.gif"align=center

式中：ε×10－4；e为2.718；b取0.01；t为21d；M1、M2、M3、……

则ε×10－4

3.3混凝土收缩当量温差(℃)

Ty=εy(21)/α

式中：ε×10－4；混凝土线膨胀系数α×10－5

℃

E(t)=Ec(1－e－0.09t)

××104N/mm

ΔT=T0+2/3Th+Ty－Tq

式中：本工程T0取20℃；各龄期大气平均温度Tq取15℃

计算得ΔT=20+2/3×℃

σ(21)=－E(21)αΔT/(1－uc)×S(t)R

式中：混凝土泊松比为0.2，徐变松弛系数S(t)取0.3：混凝土外约束系数R取0.32。

则降温收缩应力：σ×

说明养护期间混凝土可能出现裂缝，故应采用降低综合温差，防止出现裂缝。规范规定，制定无具体要求时，大体积混凝土内外温差不宜超过25℃。

(1)采纳斜面分层法施工

本工程基础承台采纳2台泵车从西向东浇筑(见图1)，依据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采纳“斜面分层，薄层覆盖，循序推动，一次到顶〞。斜面每层浇筑厚度约为50cm。利用层面散热减少每次浇筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力。

图1基础混凝土浇筑示意图

混凝土振捣时间15~30s为宜，以砂浆上浮、石子下沉不出气泡时为止；插棒间距400~500mm，呈梅花状布置；振捣时振动棒快插慢拔，要插入下层50~100mm。保证上层覆盖已浇混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间，防止出现冷缝。

(2)采纳二次振捣法

混凝土终凝前采纳二次振捣法，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平钢筋下部生成的水分和空隙，提升混凝土与钢筋的握裹力，并防止因混凝土沉落而出现的裂缝，提升混凝土抗裂性能。

(3)埋设冷却水管

混凝土浇筑前在基础厚度范围内埋设一层水管φ48mm，管距1.3m，7个独立的冷却管(见图2)。为使同管路各部分温度均匀，将通水循环制定成水流方向可变，削减混凝土早期20%~25%的水化热。

图2混凝土内埋冷却管平面布置示意图

(4)强化混凝土养护

为减少混凝土的内外温差，控制混凝土表面裂缝，在混凝土终凝前，进行二次抹面，用磨光机打磨，槎平后即进行覆盖养护。在混凝土表面采纳一层不透水的塑料薄膜加麻袋进行保温、保湿养护。依据测温记录及时进行散温柔保温，从而控制混凝土的内外温差小于25℃，混凝土降温速率小于3℃/d。

在基础范围内垂直设置10根测杆，每根测杆沿承台厚度均设置5个测点(见图3)，同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个，合计54个工作测点。所有测点都通过热电耦补偿导线与微机数据采集仪相连，监测数据由采集仪处理打印。

图3测杆测点示意图

从混凝土开始浇筑起，进行混凝土温度测试，每小时提供一份温度监控报表，当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有上升趋势时，及时报警。

混凝土温度变化曲线说明：

℃。

(2)抛物线下降较为平缓，降温速率控制在3℃℃之间，小于25℃，从上面分析表面温控技术措施是有效的。

经检查