大体积混凝土温控措施及效果

大体积混凝土温控措施及效果

大体积混凝土的定义

大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采取措施处理水化热产生的温差，合理解决温差变形引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的现浇混凝土。《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）中给予大体积混凝土定义：混凝土结构物实体最小尺寸不小于lm的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

近几年来，工程规模日趋扩大，结构形式日益复杂，市政工程中大体积混凝土越来越多。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝和收缩变形裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。

规范认为：大体积混凝土的设计强度等级宜在C25～C40的范围内，并可利用混凝土60d或90d的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据；规范

大体积混凝土工程施工前，宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。规范3.0.4温控指标宜符合下列规定：1

混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；2

混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25℃；3

混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。4

混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。规范

配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：1所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定；2应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。3当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%；4所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。规范4.2.3骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：1细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；2

粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；3应选用非碱活性的粗骨料；4当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。大体积混凝土在规范中还有许多要求，如

所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜低于160mm，

拌和水用量不宜大于175kg/m3，等不在复述。大体积混凝土裂缝产生的原因：主要由温度变形、收缩变形导致内约束引起的表面裂缝外约束引起的深层裂缝砼浇筑初期，其内部与表面温差过大砼浇筑后期，砼降温、干缩变形引起的混凝土内部收缩受到外部约束(1)表面裂缝大体积混凝土浇筑初期，水泥水化热大量产生，使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可向大气中散发，其温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较差，热量不易散发，其温度上升较多。混凝土内部温度高、表面温度低，则形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。作为施工人员的主要目的是控制裂缝，可见裂缝有三类：（2）贯穿裂缝

大体积混凝土浇筑初期，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，温度应力一般可忽略不计。

贯穿裂缝切断了结构断面，破坏了结构整体性、稳定性、耐久性、防水性等，影响正常使用。应当采取一切措施控制贯穿裂缝的开展。（3）深层裂缝基础约束范围内的混凝土，处在大面积拉应力状态，在这种区域若产生了表面裂缝，则极有可能发展为深层裂缝，甚至发展成贯穿性裂缝。深层裂缝部分切断了结构断面，具有很大的危害性，施工中是不允许出现的。如果设法避免基础约束区的表面裂缝，且混凝土内外温差控制适当，基本上可避免出现深层裂缝和贯穿裂缝。控制大体积混凝土裂缝的措施设计方面材料选用施工工艺（技术方案）施工质量（模板、浇筑）保温保湿养护大体积混凝土产生裂缝的原因设计方面施工方面采用过高强度等级的混凝土（设计强度过高，水泥用量过大）忽视配置控制温度和收缩变形的构造钢筋（温度应力和收缩应力变形不能受到约束）材料选用不当施工技术准备不周密浇筑过程施工措施不当浇筑后的养护和监控不完善1、对于大体积混凝土底板，应在满足抗弯及抗冲切计算要求的前提下，避免设计上“强度越高越好”的错误概念，可以利用混凝土60d或90d的后期强度，尽量采用C25-C40的混凝土，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑实体的温度升高。（《规范》P7)2、大体积混凝土除满足承载力要求外，还应增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开裂的构造钢筋。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置构造钢筋网，与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。（《规范》P7)设计方面2.1当板的厚度大于2m时，除应沿板的上、下表面布置纵、横方向的钢筋外，尚应沿板的厚度方向间距不超过lm设置与板面平行的构造钢筋网片，其直径宜为φl2—φl6，间距宜为100—150mm。为防止大承台水平裂缝，四周宜加设暗梁。4Ø16~4Ø

222.2为了避免结构突变或断面突变产生应力集中，转角和孔洞处应增设构造加强筋。

构造钢筋1、合盗理选对择水泥品阁种2、合煌理选用稳骨料选用C3S及C3A含量弱低的桃中、刘低热炊水泥蹈。（《规范》P9）材料圣选用闲方面3、合理选用外加猛剂尽量坝选用蕉粒径义较大砖、级尖配良初好的贼石子酬，以叹减少习用水镇量和奇水泥兼用量吗、混融凝土锁的收侧缩和钉泌水土性。掺加毙块石冬。在盏无筋浮或少优筋的驱大块爽混凝乖土中盟，可唐掺入吵不超药过混修凝土航体积蔽的2录5%叨的大全块石疯，以院减少饺水泥钩用量披，降温低水楼化热蒸。细骨觉料以背中、管粗砂杂为宜针。严格毅控制怠砂、您石的病含泥疲量。量石子剪控制膀在小呀于1膝%，街黄砂团控制娇在小净于2悲%。合理选佩用外加剂3.1在混凝绘土中加委入适量差的外加哲剂，可节以改善亿混凝土凑的特性临，减少栽水泥用树量，减稿少混凝歪土的温疫升。同肠时可降租低水化拆热释放爸的速度芝，延缓删温度峰忽值出现助的时间结。3.步2混凝锹土中庭掺入垒一定肾量的理粉煤拨灰不伯仅能食改善呆混凝虽土特挥性，喜而且托能代探替部走分水伶泥，忘减少旗水化鸡热。沾但应号注意涉掺加抖粉煤玩灰后类混凝纺土早屯期强稼度有常所降五低。3.3采用UEA补偿收努缩混凝兵土：在兰混凝土赏内掺水愧泥用量胀10%帖~12交%的U型混锅凝土配膨胀史剂，坟以实沫现超闭长结岩构的帆无缝嘉施工便。关于蜜材料的问题:如苏州佳独墅霜湖大回型水纺下城站市隧踢道工伶程，氏针对震主体粮结构啄混凝懂土的吉防渗米抗灾敬的关径键技未术，建由东给南大依学教中授博止导领薄衔进皂行科垮研攻排关。苏州的是独墅隧券道，全薪长7．37公里穴；其碍中高寺架桥副长3．43公里，晃隧道长3.4帆6公里贿，地斧面接爷线长0.4弹8公里鉴，地惜面辅堵道长2.8飘6公里方。主田线采在用双扬向6车道，咸桥梁段炮宽26米，婚隧道惑段宽30踏.2米，设蠢计车速漫为60公里／简小时。通过细还致的分挥析研究命，在降佩低超长活隧道混届凝土干某缩变形要方面，割应用具场有高减伯水率的霞聚羧酸劫类外加摧剂。应遭用聚羧联酸减水污剂降低忍单位用烘水量和句水胶比肉，从而闸减少干技缩值。丙从浇筑聋效果看观，墙体丛仍有开矮裂。还有一益块底板顶，混凝斯土浇完齐后产生类冒气通因道，最溜后拆除程。我认为休，施工拐企业不铁是科研伙企业，存不成熟离的技术注不要在本工程中亏应用。在高届坝建袜设中堵，为铜解决奇碾压锁混凝忘土拱秆坝施蛮工期评温度烛应力火及防岗裂措债施。软采用砌诱导面缝，增加肆了防项裂可语靠性惰。采用铸低热戴水泥佩、低颤水泥患用量默、限贸制浇胳筑厚凳度和光短间收歇期掏、人应工冷删却混资凝土疤、预澡埋冷唯却水大管，准保护陷混凝浅土暴卡露面丹，仍奋是有逃效温涂控和销防裂垒措施驰。为纤防止耀表面剑温度抓骤降姨，采矿用外冬贴聚矩乙烯劣苯板厚等保瓦温板扶或喷朽涂泡全沫保弄温材肚料，竹采用肉自动穷上升叠帐篷抓制造沾人工希气候迷防裂俯。我国尖已建省成各戏类碾轻压混泰凝土酬坝近100座。万碾压尺混凝政土重牙力坝驻达到200舱m级高羞度的蛮有广李西龙抽滩（21吐6.厅5m，碾积压混钉凝土致量50描0万m3）、贵叙州光照贡（200歉.5m）。拍碾压睁混凝第土拱为坝最盆高为恳沙牌优（13废2m，碾压导混凝土度量50万m3）。貌厚高饱比最宣小为姿甘肃哈高80窃m的龙首麦碾压混瓦凝土双乘曲拱坝奋（厚高躬比0.失17）。三铸峡工程布三期碾沸压混凝园土围堰手高121轨m，混捧凝土唇量121万㎡遮，仓彼面积1.歇9万㎡，挺月最大彩浇筑强先度47气.6万㎡纤，一星个枯惰水期岩建成景。（1）高凶掺粉勤煤灰劝，掺浆用外锄加剂聚，少巨用水昌泥，电以减箩少水奏化热瘦，缩进小温遮差，肯有利愈于防蝇裂。束我国筹胶凝装材料王用量森一个农般为14毙0～160定kg/嘱m3,其中棉粉煤菜在90～100各kg/四m3。百色慕水泥用确量仅50移kg罪/第m3。（2）减少堤常态混桶凝土用敬量。措惩施有取罪消垫层狂常态混宾凝土（卫大朝山粱），迎筛水面、灯廊道等斥孔洞采冒用坍落喝度4+cm的变稍态混知凝土排（每乔㎡碾第压混忠凝土则面浇柳水泥维浆5～10k值g（合50～60退l/妈m3）,用插入琴式振捣有器振密曾。（3）增设息诱导缝裂。当坝声宽大于25踢m时，躲宜在顽坝段漫中部森迎水特面3m范围内阀增设1条有旺止水孙系统色的诱戒导缝款。迎愉水面决高保催温板瞎，有迅利于豆防止闲劈头似裂缝姜。（4）外加白剂采用扰复合型载缓凝减吩水剂或巧高效减嘱水剂，袖使混凝宣土缓凝药时间延饰长到14h以上。畏高温缓孕凝剂在35℃以哨上高扛气温苏，缓敲凝时训间延吹长到4～6h以上。息通过加爸大引气壁剂掺量膜克服粉阻煤灰吸续附作用俯，可达F30乌0高抗枕冻融欧要求牧。（5）适拘当提凤高粒样径小伤于0.窑15定mm的石粉够含量至18雁%～20底%，具座有较衰好抗括分离诵性能检，有定利于倒碾压潜混凝抵土层摸间结康合。261、控藏制混矩凝土低出机露温度王和浇杨筑温疗度2、预埋叉水管，泪降低最费高温升施工酒方面3、改进悔混凝土房诚搅拌和范振捣工逐艺可采取沸加冰拌专和，砂根石料遮帜阳覆盖绑，泵送俱管道用愧草袋包奔裹洒水校降温等联技术措维施。4、合理严选择混央凝土浇市筑方案冷却水敞管大多秀采用直课径为2恐5mm的薄壁遥钢管，戴按照中斤心距1谣.5~买3.0m交错排陈列,水疾管上下月间距一划般也为隆1.5迎~3.既0m，并通购过立撑管相悼连接逝。采用二丑次投料桑和二次哭振捣的贫新工艺炭，提高鬼混凝土推的强度猪。可采用分层刻连续禁浇筑或分段扰分层司踏步塔式推进宽的浇弟筑方遍法。一般诸情况逃下，触应尽钓量采查用分过层连句续浇携筑。垦对于也工程孕量较谜大，毙浇筑峡面积借也大岔，一速次连偶续浇融筑层顶厚度薯不大窗，且惩浇筑疗能力份不足举时的泉混凝卸土工还程，棒宜采成用分固段分花层踏挥步式励推进谣的浇励筑方缝法。合理锯选择需混凝纽奉土浇附筑方宝案整体分魔层连续浇霜筑（全面嘴分层）斜面分碰层阶梯状偏分层推移式配连续浇筑4、做伍好混范凝土的泌水遇处理5、混凝私土的表面处桌理施工方挽面6、加损强混桌凝土的养召护应采怀取在鞋侧模子留设醋孔洞勉等措客施将套浇筑慢混凝形土过蹈程中廉形成祥的泌口水排想出坑吩外。7、温候度监位测先用长容刮尺刮辅平，在宵初凝前避用铁滚垒筒碾压纯数遍，奶再用木运抹子打双磨压实偶，以闭念合收水乞裂缝。应对混柄凝土的诱内表温醒度、顶刺面及底鉴面温度宽，室外蚂温度进迫行监测违，根据绑监测结突果对养联护措施雄作出相圆应的调朴整，确斤保温控闹指标的拨要求。可采用铃在每个怜测温点碌上埋设迁测温片艘，常用沸的有铜岁热电阻莫或铜-修康铜热泪电偶测但温。或迅采用埋吩设钢管打的简易令测温方热法。可采用余薄膜加小草袋或肤蓄水的穿养护方运法。及早召回填林是最跪好的前养护幸方法拔。大体积伸混凝土净裂缝主据要产生夕于两个舰阶段：便一是混鲁凝土浇昼捣后的茎温升阶蕉段,因混跌凝土喂内部境与表来面温填差过端大,致使表见面产生煤较大拉触应力,使混凝夫土表面舟开裂；妇二是在僵混凝土忠降温阶沫段，因缘瑞混凝土听内部降挨温速率静过快，挺使混凝来土内部活产生较难大拉应喉力，从余而在混这凝土内呆部产生堪贯穿性弓裂缝。施工镜段的藏划分障及浇真筑顺蚀序不绵合理棍，组漫织安父排不号周密黎，模标板使剧用不甲当，葡钢筋闲锈蚀莲严重爱或运塌输过悼程严测重变屈形，枯以及凶混凝夸土浇糊筑过盛程中阳配合姓比、绝水灰钢比过颂大、宿养护底不当寻等等税，都偶可能辛引起外大体暮积混贞凝土苗结构景的变清形裂辰缝。施工评企业瞒应从甜下列励几项篮作手温：一、商品混巴凝土厂受家选择纱。由于崭混凝面土使链用都厕有不晒同程舞度质量要求，秀此时要团求混凝乞土颜色树统一，览外表及质量锹稳定沉，必徒需对育商品差混凝太土厂切家进晨行选根择，劫与业裤主、梯监理织一起仔，选违择满家意厂柜家。1、企业辆规模及狂生产能逐力，要唐于工程法相适应花。2、产征品性纠能，述要求症产品比稳定轰、原嫁材料斗符合绝要求诉，原例材料肯仓储纺能力枪好满唇足工丹程需傍要。3、管理喇严格、被抽样检浅查记录钱、抽查习留样记状录、等晌完整。二、睁原材瓜料选秃择采用折低热强水泥讯、低康水泥梁用量占。粗传骨料赔粒径宗宜选床用5-阵25木mm，并至且连叶续级士配，孕含泥宴量不捎大于1%。选亩用粒黄径较货大、险级配勾良好奴的石售子配艰制的聋混凝杨土，唯和易叹性较扁好，敏抗压棚强度厘较高欲。细革骨料肉：采芹用中嗽砂，师平均穗粒径拼大于0.榴5m烂m，含纯泥量极不大言于3%。这样拌具制的混伍凝土可袖相应减缺少水泥智用量，耐使水泥秀水化热元减少，舞降低混汁凝土温顺升，并磁可减少床混凝土股收缩。三、外赖加剂：采用每你立方米昌混凝土2k察g，掺入饺减水剂顷可降低看水化热梨峰值，锻对混凝页土收缩耐有补偿跳功能，款可提高笋混凝土狮的抗裂飞性。在混殖凝土爹中掺核入超之缓凝桥型减韵水剂捞，将命混凝吧土初饱凝时机间延腥缓至24小时镜，终赢凝时蝇间延下缓至40小时区，彻名底削脉平水胁化热衔峰值法。这些必御需通过腰试验验霸证支撑膜。四、希温差疯控制桑方案通过凉大量仿的工麦程实闲践证勉明：砼的温亿升和温情差与表茎面系数唯有关，挡单面散啄热的结瞒构断面植最小厚什度在75菜cm以上，修双面散经热的结出构断面直最小厚攻度在100姥cm以上，塘水化热五行引起咸的砼内谅外最大公温差预唐计可能恶超过25℃，应负按大朽体积污砼施换工。例：某搭筏板基复础为保弱证浇筑奏后的混冤凝土表图面和内熄部温度婶，将温惩差控制蒸在不宜滤超过25度，寇表面塔温度米的控叛制采剃取保雄温层律保温骑，内串部采答用DN5代7*2疤.5钢管郊通水努降温租，该驴管网良布置挑在筏镰板基伏础中形层钢军筋上劣，采谈用电斗弧焊冈接连浇接，须所用告管件挣需20矩0米管悦和26个弯头负，详见捧布置图张。六合誉古棠办桥锚哨墩也松采用纪混凝河土内棚部埋海水管柄冷却乘。覆盖保还温用的概更多。五、属混凝良土浇龟筑方排案混凝土孝浇筑可渔根据面扎积大小急和混凝语土供应烦能力采果取全面毯分层、羡分段分甘层或斜屑面分层饿连续浇非筑，分厕层厚度300师~50颂0mm且不大宝于震动边棒长1.2主5倍。陷分段第分层铺多采仁取踏旋步式峡分层浮推进糖，一务般踏违步宽移为1.纽奉5~宗2.标5m。斜面榴分层浇膊灌每层栏厚30幸~3矛5c漂m，坡潜度一矿般取1：6~背1：7。⑴、大愿体积砼扰浇筑时亏，必须爸密切注维意保护剥好温度倚监控点阀，做好膀醒目标纷志，同宫时进行促监测，趴专人检妨测表面少温度及绑结构中扎心温度救，测温庆过程中捧如发现属温差大腔于25℃时，要听采取有匆效措施燃，如加抹厚覆盖肥保温等狮。⑵、大缴体积砼肿浇筑时仅，易使近钢筋产依生位移础，因此图浇筑砼型过程中掩应随时壮复核钢星筋的位遭置，并刷采取措淘施，以顶保证位限置正确挂。⑶、挖砼养饲护强毛度达棒到1.3栽Mpa后，才雪允许下枯一工序执施工，切并应在积砼表面响覆盖麻造袋等防钢止施工肢损伤。⑷、为劣了减少折收缩裂吼缝，待丹砼表面脉无水渍据时，宜堵用电动展收光机翼进行第狂二次研上压抹光伞。大体京积混点凝土免施工夸，由价于采虫用大既流动浅性混绳凝土舍分层浪浇筑肃，上砖下层迅施工有的间伟隔时胳间较说长(一般碌为1.茶5~勒3h氏)，经表过振收捣后常上涌无的泌析水和畜浮浆铜易顺葵混凝脚土坡娘面流咽到坑哭底。钓当采过用泵忘送混嗽凝土缓施工欺时，捡泌水渡现象扬尤为掠严重捞，解希决的惜办法鹅是在德混凝套土垫辱层施径工时粉，预睬先在走横向遗上做鬼出2cm的坡机度；起在结木构四利周侧硬模的腊底部德开设然排水渐孔，龄使泌环水从筐孔中都自然缝流出会；少狱量来贱不及陈排除兴的泌败水，副随着幼混凝搭土浇严筑向容前推根进被蚂赶至产基坑问顶端钻，由顿顶端况模板尖下部特的预剂留孔永排至句坑外旗。六、榆混凝召土的坛泌水瓶处理当混磁凝土须大坡疗面的怪坡脚瞧接近闭顶端技模板痛时，甜应改辈变混毙凝土确的浇父筑方尿向，合即从伍顶端种往回怖浇筑嗽，与砖原斜坦坡相朴交成惨一个母集水约坑，朋另外扫有意槐识地抛加强秘两侧洞模板坛外的笋混凝萝土浇场筑强加度，抚这样杜集水路坑逐疑步在露中间傲缩小恳成小饶水潭堂，然娇后用玩软管绕泵及勒时将婶泌水安排除功。混凝土给初凝前迷一次抹复压混凝丝式土终锈凝前1~恨2h多次抹攀压混凝包土表刚面收宪缩裂漂缝处摧理1）蓄热登法养护晓混凝土辜：盛夏剑，混凝旋土终凝拨后立即旱覆盖塑螺料膜和迷保温层专。保温兆层厚度僵及保温准层外是晃否再加毫一层塑智料膜，悟通过计训算决定朵。2）当贴设计贩无特纯殊要浊求时蕉，混笔凝土全硬化娘期的蚂实测菜温度岔应符算合下朴列规鸽定：①混怠凝土内罗部温差(中心与肾表面下100或50m越m处)不大于20℃；②混冲凝土表盏面温度(表面物以下10沿0或50究mm哑)与混晶凝土钓表面五外50径mm处的温惊度差不阅大于25℃；对裂补偿碎收缩造混凝困土，鸭允许寺介于30~歪35℃之间；③能混凝配土降汇温速休度不啄大于1.促5℃面/d；④撤滨除保温民层时混牛凝土表均面与大垦气温差扑不大于20℃。3）混凝希土的养这护期限蔽：除满蛙足上条勉规定外烘，混凝搅土的养见护时间丸自混凝冒土浇筑膊开始计寇算，使飞用普通盘硅酸盐挑水泥不心少于14d，使用圆其他水炕泥不少烫于21d，炎热弃天气适叛当延长樱。4）养护阿期内(含撤除描保温层议后)混凝宅土表赠面应午始终胜保持互温热姜潮湿瓦状态(塑料迟膜内廊应有仗凝结纸水)。七、混午凝土的散养护与受温控混凝土爹养护边施盟工边鱼铺养阅护袋1）分使用普颠通玻璃敌温度计友测温：液测温管级端应用衡软木塞津封堵，职只允许缎在放置犁或取出援温度计幼时打开鄙。温度惜计应系蚂线绳垂绞吊到管腐底，停洪留不少帜于3m纷in后取夫出迅拢速查蛮看温离度。2）澡使务用建斥筑电拘子测殿温仪求测温厌：附朴着于街钢筋属上的繁半导稀体传拜感器秘应与课钢筋清隔离视，保妻护测压温探据头的秘插头降不受插污染边，不斩受水甘浸，点插入扔测温俭仪前味应擦得拭干娃净，滤保持讽干燥杯以防象短路垦。也仰可事送先埋吼管，量管内墨插入夸可周居转使找用的传感器馆测温。八、测膨温测温点拖采用测侵温导线恢直接埋舱入底板节基础内页，钢筋店隐蔽验任收后，拉将测温臭导线固匀定在插场入底板吩的钢筋遮上（注证意：为鸟保证测