大体积混凝土温度控制措施分析

大体积混凝土温度控制措施分析

李令林

身份证号码： 34222219860602****

摘要：大体积混凝土工程需要进行温度控制来防止温度裂缝的产生，分析其产生温度裂缝的诸多原因，采取相应的措施来避免，从温度控制标准出发，按照标准进行混凝土的配置与原料的选择，浇筑时混凝土温度的控制，浇筑后混凝土的保温养护以及温度监测，采取相应的隔热保护及养护措施，保证大体积混凝土的施工质量。结合南通市中南CBDA01地块大体积基础连续浇筑案例对大体积混凝土温度的控制措施进行了探讨。

关键词：大体积混凝土；温度控制；裂缝

1.大体积混凝土的温度裂缝的产生原因

1.1水泥水化热

在中南CBDA01地块大体积基础浇筑案例中，建筑高度为205m，地下3层、地上44层，地下建筑面积114514m²。基础平均厚度为2.8m，混凝土设计标号为C40，抗渗等级P8，集水坑位置底板最大厚度8.1m。一次性浇筑施工，存在很大的开裂风险，对于该大体积混凝土施工时的质量控制难度较大。首先，就该工程而言，混凝土浇筑体量很大，一共有1.08万立方米，具有较大的截面积，外荷载与次应力几乎不会产生，所以此类裂缝产生几率小；与此同时，也是由于其截面尺寸较大的特点，水泥水化产生热量时会改变混凝土内部温度，从而引起温度变化并由于温度梯度而形成了收缩应力，在这种应力的作用下，大体积混凝土极易产生表面裂缝和贯穿裂缝。

1.2外界温度

外界温度对大体积混凝土施工来说是一个不得不重视的因素。施工团队对外界温度和内部温度的的协调把控是决定大体积混凝土质量关键。在浇筑时浇筑设定的温度要根据外界温度来确定，浇筑温度会随着外界温度的变化而变化，前者随后者的变化趋势而变化，一旦没有控制好内外温度的平衡，形成温度梯度就容易产生裂缝。

1.3外界湿度

外界空气中的湿度变化也是大体积混凝土产生裂缝的重要原因之一，在大体积混凝土降温硬化收缩时，如果外界湿度降低，混凝土内部水分等加速蒸发，自身收缩加快，也容易导致混凝土裂缝的产生。

2.大体积混凝土的温度控制措施

2.1混凝土的配置及原料选择

2.1.1原材料的选择和混凝土配合比设计优化

在设计混凝土配比时，考虑公司实际情况我司选择使用海门海螺P.II52.5水泥，铝酸三钙的含量不要超过8%，华能电厂II粉煤灰，沙钢S95级矿粉和苏博特外加剂，减水率22%。石子粒径选择5mm～25mm的碎石，含泥量不能超过1%；细骨料采用中砂，细度模数选择在2.5左右，同时要求含泥量不能超过1%。尽量减少水泥的用量，经过技术讨论分析决定采用粉煤灰、矿粉和膨胀剂加入到混凝土中的三掺技术。经过技术部门大量试配确定混凝土配合比例是以水泥：矿粉：粉煤灰：中砂：石子：水：减水剂：膨胀剂=221：74：115：741：1026：164：5.7：33。

2.2混凝土浇筑温度的控制

图1.测温点的布置图

1）测温点布置：根据GB50496-2018中的相关要求，底板设置6层测温点。

2）测温方式：测温采用予埋测温管及数字测温仪进行测温，由项目部技术质量科派人专管，按测温孔编号顺序定时测控，做好记录。

3）温度监测：从砼浇筑之日起连续至安全期内为止。测温时间：第1-3天，2h/次；第4-6天，4h/次；第二周，3次/天；监测周期为10天左右，视温度变化情况可再作相应调整。

2.3混凝土搅拌站资源配备

混凝土原材料配备充足，配合比试配完成，2台66m汽车泵，2台56m汽车泵，备用1台66m汽车泵，安排调度人员、技术人员在现场配合协调。浇筑基础底板时，确保混凝土连续供应。

2.4施工现场资源配备

基础底板质监站验收完成，监理甲方验收完成，具备浇筑条件；基础底板测温感应线预埋到位，感应下插头位置保护措施完成；针对大体积混凝土浇筑，对管理人员和施工班组进行培训及交底。浇筑班组配备2班/台泵，6人/班，砼平仓4人/台泵，砼收面4人/台泵，保证连续施工，分层施工，及时收面和养护。振动棒16根，备用4根，磨光机2台，水泵2台，小型发电机2台。

2.5浇筑后混凝土的保温养护

根据混凝土内部最高绝热升温值计算公式T_h=WQ/Cγ、混凝土中心最高温度计算公式T_MAX=T_j+T_h*ξ、混凝土表面温度的计算公式Tb=Tq+4h（H-h）△T/H²，（△T=T_MAX-Tq）可求出混凝土内表温差即△Tc=T_MAX-Tb。利用上述公式，中南CBDA01地块大体积基础连续浇筑项目中不同浇筑龄期混凝土内部温度计算表，如表1：

表1.不同浇筑龄期混凝土内部温度计算表

计算出的混凝土中心绝热温度较高，就需要及时对混凝土表面进行保温或者蓄热养护。可采取的措施如下：第一，在完成浇筑后采用草袋覆于表面，牵拉塑料薄膜于草袋之上防止水分及热量散失；第二，在第三天测量发现混凝土降温后，利用蒸汽保温，电子测温仪控制通气时间和通气量，使其混凝土表面与环境温差控制在20℃之内，中心温度与混凝土表面温差不超过25℃。

大体积混凝土养护期一般至少达到14d，主要包括保温和保湿两方面，具体时间根据底板中心混凝土温度变化以及相同条件下养护的混凝土试块强度来确定。养护期间必须严格控制其内外温差，控制内表面温差时，可通过设置两层或更厚的保温棉进行蓄热养护，做到不间断养护。

3. 总结

通过严格的温度控制措施，中南CBDA01地块大体积底板一次成型，90d龄期取芯抽测实体强度达到45.2Mpa，混凝土没有发现表面裂缝和贯穿裂缝，后期也没有渗水情况的发生。在众多建筑项目中，为防止混凝土裂缝产生，会对大体积混凝土采取温度控制措施，也是目前防止裂缝产生的关键，关乎建筑工程的总体质量，在实际的工程项目中施工单位要引起足够的重视。

参考文献：

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[2]郑云芳.浅谈大体积混凝土的温度控制和监测技术[J].福建交通科技,2020(06):151-153.

[3]齐宏,李晨光,唐翟,何烈以,张晓蒙.大体积混凝土温度控制探究[J].中国公路,2020(23):110-111.