大体积混凝土温度控制措施

发表时间：2018-11-16T20:53:44.943Z 来源：《基层建设》2018年第28期 作者： 谭远毅

[导读] 摘要：从大体积混凝土温度裂缝产生原因入手，通过材料选择和施工过程控制措施的要点阐述和总结，为同类工程的施工提供借鉴。

广西建工集团第二建筑工程有限责任公司 广西南宁 530001

摘要：从大体积混凝土温度裂缝产生原因入手，通过材料选择和施工过程控制措施的要点阐述和总结，为同类工程的施工提供借鉴。 关键词：大体积混凝土；温度裂缝；预埋冷却管；温度控制；施工技术 1.前言

随着我国各项基础设施城市建设的发展，大体积混凝土已经广泛地应用于大型设备基础，特别是筏板基础中的大体积混凝土结构更加广泛，具有体积大、混凝土数量大、工程条件复杂以及技术要求高等特点。在 美澳思国际城一期工程施工中，我们通过认真检查、仔细研究，制定了相应控制措施，较好地解决了大体积混凝土温度裂缝的问题。 2.工程概况

美澳思国际城一期工程位于博白县锦绣东路南侧，该工程地下1层，地上共4栋，包括：1号楼：17+1F；2号楼：11+1F；3号楼：11+1F；6号楼：11+1F；框架剪力墙结构，建筑总面积为48416.3㎡。筏板厚h=1000，筏板范围内处理后的符合地基承载力特征值Fspk=350Kpa。

3.大体积混凝土温度裂缝产生原因

（1）大体积混凝土施工阶段由于水泥水化热作用产生大量的热量，造成混凝土内部急剧升温，由于混凝土属于热的不良导体，混凝土中心与混凝土外部形成较大温差，从而产生对大体积混凝土的温度应力，混凝土受温度应力作用而发生膨胀或收缩，造成混凝土开裂。 （2）一方面由于混凝土表面散热较快，内部散热不良，混凝土内部膨胀而表面收缩，造成混凝土表面开裂形成混凝土表面裂纹。另一方面结构的外部约束和混凝土间的约束，阻止混凝土膨胀收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉强度却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能够承受的抗拉强度时，混凝土会出现裂缝。一旦形成深层裂缝或贯穿裂缝，切断了混凝土结构的断面，破坏混凝土的整体性，将造成结构的整体性和稳定性破坏，使混凝土的性能不能达到设计要求。

（3）混凝土裂纹：大体积混凝土内出现的裂纹，按其深度一般可分为表面裂缝和贯穿裂缝两种。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。从控制裂缝的观点来说，表面裂缝的危害较小，而贯通裂缝则会影响结构物的整体性、耐久性和防水性，影响到结构的正常使用。 （4）表面裂缝：表面裂纹是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的，混凝土的表面龟裂和浅层裂纹均属于这种类型。

（5）贯通裂缝：贯通裂缝是由于大体积混凝土强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土水化过程中的失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面裂缝。 4.混凝土技术要求 ⑴材料要求

水泥：选用低水化热及低收缩率的普通硅酸盐P.O 42.5水泥。

粗骨料：采用以自然连续级配良好的粗骨料配制混凝土，使混凝土有较好的和易性，并可以减少用水量和水泥用量，以及提供较高的抗压强度。砂石使用前用冷水冲洗降温，且覆盖防止升温。 细骨料：细骨料以连续中粗砂为宜。

搅拌用水：优先选用温度较低的自来水。

外加剂：选用缓凝高效减水剂。缓凝作用可以使混凝土的初凝时间满足现场浇筑的要求，同时有利于推迟水化热峰值时间，使绝热温升曲线变缓，降低温升阶段内压外拉的造成的温度裂缝。

掺加粉煤灰 ：粉煤灰的水化热远小于水泥，7d约为水泥的1/3，28d约为水泥的1/20掺加粉煤灰减小水泥用量可有效降低水化热。掺加一定量的Ⅱ粉煤灰置换部分水泥，在降低水泥用量的同时也降低水泥水化热和混凝土绝对温度，防止裂缝的发生。 ⑵凝土配合比

在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性能对大体积混凝土控制裂缝所需技术参数的试验。 5.混凝土的浇筑及预埋冷却钢管

⑴大体积混凝土浇捣采用“斜面分层、薄层浇注、一次到顶”的浇注方法，每层浇注高度应按250mm控制（从下到上）。振捣采用垂直于斜面进行振捣，斜面由混凝土自然流敞而成，考虑混凝土自然流淌距离为20m，坡度控制在1：5左右，混凝土的斜面分层水平方向错开距离大于4m。每台泵配备4台Ф50高频插入式振捣器进行混凝土振实，均匀分布在混凝土流淌坡度范围内，分别布置在出料口1台、坡顶1台、混凝土斜面中间1台、斜面下脚1台。详见下图：

⑵预埋钢管，通冷却水 ：如果绝热温升很高，有可能因温度应力过大而导致温度裂缝时，浇灌前，在结构内部预埋一定数量的钢管，除在结构中心布置钢管外，其余钢管的位置和间距根据结构形式和尺寸确定（温控措施完成后用高标号灌浆料将钢管管堵密实）。大体积混凝土浇灌完毕后，根据测温所得的数据，向预埋的管内通以一定温度的冷却水，应保证冷却水温度和混凝土温度之差不大于25℃，利用循环水带走水化热；冷却水的流量应控制，保证降温速率不大于1.5℃/d，温度梯度不大于2℃/m。

6.大体积混凝土内外温差的控制

混凝土浇筑后应先采用塑料布和毛毡覆盖养护，同时洒水湿润，等所有混凝土全部达到可养护龄期后，全面蓄水养护，才可以保证混凝土不产生温度裂缝和表面裂缝。

⑴降低混凝土的入模温度：用湿庥袋或湿岩棉对泵管表面进行覆盖，并浇水保持湿润。 ⑵保温蓄热养护提高基础表面混凝土温度

为了减少混凝土的内外温差，防止混凝土出现温度裂缝和表面干缩裂缝，应同时对混凝土表面进行保温和保湿养护。在混凝土表面中凝能上人时先铺上一层塑料薄膜，然后再铺一层草袋，草袋上在铺上塑料薄膜，要求覆盖严密，并保持表面始终处于湿润状态。形成保温蓄热养护方法，以使混凝土内外温差控制在25℃以内。混凝土养护期不少于14天。当温控实测值的内外温差大于25℃时，应及时增加麻袋数量，以增加保温覆盖层厚度。 7.大体积混凝土测温 7.1温控目标

⑴基础内外温差控制在25℃以内。

⑵基面温差和及地面温差控制在20℃以内。 ⑶混凝土后期降温速率≤2℃/d

7.2测温点的布置 ⑴测温点平面布置

①测温点设置：测温点间距约10~12m；外围一圈的测温点距筏板边距离不应小于1m，不少于6处。

②浇筑砼前，按照测温点布置要求，从结构砼面预埋测温管至结构中，与结构钢筋焊接固定以防砼振捣时移位或脱落，测温时将传感器带测温线穿入管中监控。待温度监控工作结束后，钢管内进行压力灌浆。 ⑵测温管做法

测温管采用φ48*3.0钢管，管底用比钢管外径大10㎜的圆钢板焊牢密闭，钢管布置于绑扎好的筏板板钢筋网架上并焊牢。

每一个测温点位由三根钢管组成，测温管间距100mm，并呈正三角形布置，分别在三个深度进行测温，三个深度分为距底200mm，距表面1300mm，距表面150mm。测温管的布置见下图所示：

测温点平面布置图 测温点剖面图 ⑶测温元件

本次大体积混凝土浇筑温度测试选用普通玻璃温度计，应符合下列要求： ①测温误差不能大于0.3℃（25℃环境下） ②测试范围应为-30℃～150℃。 ⑷温度测试

①测试频率及范围

凝土浇筑后，设专人检测表面温度与结构中心温度，必须坚持24小时连续测温，从混凝土浇筑完毕可以上人开始，第1～3天每2小时测温一次，第4天以后，每4小时测温一次，温度测试持续至混凝土降温速率≤2℃/d、混凝土内外温差≤25℃且稳定三天时为止。 ②大体积砼温度监控

大体积砼温度控制参数：砼内表温度之差不得超过25℃，砼温度骤降不得超过10℃，内表温差达23℃时就发警报。 结语：

对于大体积混凝土，温度控制措施的有效与否将直接决定大体积混凝土结构质量的优劣，本工程通过上述方法进行质量控制，有效控制了混凝土温度裂缝的出现。 参考文献：

[1]戴镇潮.混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术新材料论文集【C】.北京：混凝土质量委员会，2002 [2]赵志绪，李继业等.高层建筑施工【M】，北京：中国建筑工业出版社，2001.