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1、【测温技术】大体积混凝土温度监测!2015-08-31 测量按照“普通混凝土配合比设计规程”对大体积混凝土的定义，指混凝土结构物中，实体最小尺寸大于或等于1m的混凝土。在工业与民用建筑结构中，经常遇到 大体积混凝土。如高层建筑的结构转换层，混凝土基础和大型设备基础等等。大体积混凝土的特点是结构体量大，相对散热面积小，在浇注混凝土前几天，水 化热积聚在结构内部，导致温度急剧升高，造成混凝土内部与外表产生较大的温 度差异，内部高、外部相对较低。加上材料的热胀冷缩效应，容易使混凝土结构 产生温度应力，混凝土外表由表及里地相对受拉，内部相对受压，当拉应力超过 了混凝土的抗拉强度时，就会产生宏观裂缝，这
2、就是温差裂缝，或温度裂缝。温差应力的产生是与混凝土内外温度差密切相关的，因此在大体积混凝土施工 时，要实时监测温度差异，以提示施工现场采取降低温差的措施，保证不产生导 致裂缝的温差。混凝土结构的升温和随之而来的降温过程中，由于下述原因会产生裂缝1内外温差：混凝土内部热量积聚不易散发，外部则散热较快，无论在升温或降温过程中，混凝土外表的温度总低于内部温度。即使在混凝土硬化后期， 水化热散尽，结构温度已接近周围气温，这是假设受到寒潮侵袭，气温骤降，结 构外表急冷，仍会产生内外温差。这种温差造成内部和外部热胀冷缩的程度不同， 就在混凝土外表产生拉应力。当温差大到一定程度，外表的拉应力超过当时的混 凝
3、土的极限抗拉强度时，混凝土外表就会产生裂缝。2收缩作用：大体积混凝土浇注初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小变形变化所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计。但过了 数日混凝土硬化多余水分蒸发时引起的体积收缩以后发生的收缩，将受到地 基和结构边界条件的约束时才引起的拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度 时，就会在混凝土内部产生裂缝。外表裂缝与内部裂缝叠加起来，就可能贯穿结构的整个截面，造成严重危害。所 以在施工及养护阶段应严格控制温升，对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较大，一般可达35C左右，加上初始温度可使混凝土内部最高温度到达708OC，一般混
4、凝土的热膨胀系数为10X10-6/C，当温度下降2025Cxx1O-4，因而冷收缩常引起混凝土的开裂。我所采用JDC-2型便携式建筑测温仪，其主机分别与测温探头或测温线连接构 成测温系统，可根据现场需要的测温点数量灵活配置。测温探头可直接测量混凝 土拌和物温度及环境温度，测温线预埋在混凝土内部，适宜测量混凝土内部温度。 JDC-2型测温仪的测温范围：-3OC13OC，测温误差：C（与测温探头配合；C与测温线配合。大体积混凝土浇注块体温度监测点布置，以真实地反映出混凝土块体里外温差、 降温速度及环境温度为原则，一般可按以下方式布置：1温度监测点的布置范围以所选混凝土的浇注块体平面图对称轴的半条轴
5、线为测温区对长方体可取较短的对称轴线，在测温区内温度测点呈平面布置;2在测温区内，温度监测的位置与数量可根据混凝土浇注块体内温度场的分布情况及温控的要求确定；3保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；4混凝土浇注块体的外表温度，应以混凝土外表以内50200mm处的温 度为准；5混凝土浇注块体底外表的温度，应以混凝土浇注块体底外表以上50200mm处的温度为准。在浇注混凝土之前，每一测温点分上、中、下分三处埋设测温线测温线由插头、 导线和温度传感器组成分别测各部位的温度，其中上、下部传感器距混凝土外 表50200mm。测温线的埋设方法见以下图：出宇洲神蛇 .大体积混凝土的养护特别重要
6、，到达保温降低温差和保湿的目的。保温是为了减 少混凝土水化热的散失，减小混凝土的温度梯度，防止产生外表裂缝，并充分发 挥混凝土的潜力和材料的松弛特性，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于 混凝土抗拉强度，防止混凝土产生贯穿裂缝。保湿的作用是使尚在强度发展阶段 的混凝土，不因外表脱水而产生干缩裂缝，并使水泥的水化顺利进行，提高混凝 土的极限拉伸强度。也有预埋水管，从一端灌入冷水，排除混凝土内部的热量， 降低温度差。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温度变化情况，以 确保混凝土养护期保温、保湿的目的实现，控制混凝土的内外温度差在25C范 围内，以保证混凝土不出现裂缝，尤其是不
7、出现贯穿性的裂缝，保证混凝土的质 量。测温工作在混凝土成型后即开始，约连续观测57天，即混凝土温度变化处于 平稳阶段时结束。观测频率以能反映出并控制混凝土的温度变化，即混凝土降温 速度，混凝土内外温差为原则，一般情况是每昼夜不少于两次。这里以重庆市建 委统一制定的“大体积混凝土施工温度测量记录电测”表格“渝建设43”中所规定的观测频率为基础，O4天内每两小时观测一次，47天内每4小时 观测一次。S5重庆市肿密医院原工集贫住宅援- 1土 2米肇板基融此图为XXXXXX集资住宅-12.2米筏板基础其中一点的测温曲线，该工程筏 板基础长x宽x厚=26米x1O米xl.3米，混凝土强度等级C40，采用商
8、品混凝 土泵送入模。养护措施塑料薄膜加麻袋，混凝土内部埋设冷却循环水管，2003 年7月30日20： 30开始浇注，入模温度为32C，环境温度2940C。 该点在8月1日12： 00到达最高温80C，持续9小时后开始降温，即浇注 后约40小时到达最高温度，内外平均温差18CC。由于是夏季施工，环境温度 高，将升温值控制在30 C较难，混凝土强度等级较高、水化热量，再加上搅拌 运输时间过长，水泥水化开始，造成升温值超标。采用麻袋的保温，和冷循环水 的温控措施是有效的。如果外表采用薄膜覆盖效果更佳。重庆箱新华书居图*金融大通筏祇基洗y 5； 1 1 1 1 1 11 11 11 1 1 11 11
9、 1& 15 i4 必 42 51 e.0 必 7i &T 实 1C5 114141 150 159，时间(h)七测云85此图为XXXXXXXXX大厦-7.8米筏板基础其中一点的测温曲线，该工程筏板基础长 宽厚=20米X20米xC,环境温度14 一19 C。该点在2月28日 15 : 00到达最高温68 CC/h，内外平均温差在横坐标132 3月4日9 :00前约5CC。该大体积混凝土施工属冬季施工，环境温度低，用彩条布搭棚可提高环境温度，对混凝土保温非常有利。从曲线可看出塑料薄膜+草垫+彩 条布，再加上彩条布搭棚的养护措施使内外温差、降温速度得到有效的控制。但 应延长养护时间。g上面两个曲线
10、为重庆时代广场D座转换层42.8米大体积混凝土第5和第11 点的测温曲线，该工程工程转换层位于主体工程的第八层，筒体的强度等级为 C60，板厚2000mm，混凝土强度等级为C45，共计3000m3, 分两次浇注，第一次浇注厚度800mm，第二次浇注厚度1200mm。采用商品混凝土泵送 入模。养护措施在混凝土外表依次覆盖塑料薄膜、草垫、塑料彩条布，2003 年9月14日20： 30开始浇注，入模温度为32C,环境温度214OCC, 内外平均温差12C；第11点最后浇注，混凝土外表一直有约30mm50mm 的积水未清除干净，该点外表温度始终比第5点低约8CC，内外平均温差 17C,两点分别在浇注后
11、约40小时到达最高温度，持续约9小时后开始降温。 所以在施工过程中应及时清除积水，防止混凝土局部降温。5.总结由以上的实例分析看出，在施工过程中加强温度控制是非常必要的，为有效的控 制内外温差及温度应力，应注意以下几个方面：a、尽可能选用中低强度的混凝土，利用60天强度R60，防止用高强混凝土， 使用发热量低的水泥；在原材料方面，严格控制骨料的级配，含泥量，使用掺和 料，采用缓凝剂，降低水灰比及水泥用量。b、凝土浇注之后，做好混凝土的保温保湿，缓缓降温，充分发挥徐变特性， 减低温度应力，夏季应注意防止曝晒，注意保湿，冬季应采取措施保温覆盖，以 免发生急剧的温度梯度发生。C、延长养护时间，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
