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【摘要】大体积混凝土在浇筑过程中由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化及体积变化，如果控制不当就会在浇筑过程中产生裂缝，从而给后期建筑物的质量和使用寿命带来巨大影响。为此一定要在大体积混凝土浇筑过程中保持其内外层温度差在25°C之内，所以对温度变化使用一些监控技术并采取一定的温控措施就显得很有必要。文章首先从如何对混凝土予以保温和降温方面分析了采取的温控措施，然后分析了对温度变化予以监控的具体技术步骤。【关键词】大体积混凝土；浇筑；温控；监控随着我国经济建设的长足发展和建筑技术的不断进步，许多大型高层建筑纷纷出现，改善了我们的城市面貌，提升了我们的生活品质。目前这些建筑基础工程普遍都是大体积混凝土浇筑，因此其结构的坚实程度将直接决定高层建筑的质量和使用寿命。影响混凝土坚实程度的一项重要因素就是混凝土在浇筑过程中容易产生裂缝，裂缝的产生是由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化及体积变化引起的，为了避免由此产生的裂缝，目前常用的做法是在大体积混凝土工程施工过程中全程贯穿温度检测和控制技术。一、大体积混凝土温控措施当前大体积混凝土的浇筑常采用的方法是分层连续浇筑法。该方法具有便于振捣,有效降低浇筑块温升的优点。将浇筑混凝土的各项材料数据进行测算，在浇筑过程中温度参数应控制在下面的范围内：1混凝土的浇筑温度th=(mc+kXf)q/cXp不宜超过28°C；2混凝土内部与表面的温差应在25C之内；3混凝土的温度骤降不应超过10C。大体积混凝土工程的温控措施包括保温和降温两个方面。1.1保温措施在混凝土浇筑完毕后，应根据实际情况选取保温材料覆盖保温，保温层的厚度选择应该视当地日夜温差和天气恶劣程度而定。应选取一定的监控设施对混凝土内部的温度变化情况进行监控，如果混凝土内部升温较快，而外部表面由于保温层较薄导致保温效果不好的时候，混凝土内部与表面温度之差就有可能超过控制值,这种情况下，应及时增加保温层厚度。而当混凝土内部与表面温度之差小于20C时,就可以适当拆除几层保温层，拆除后，通过温控监测设施继续监测内外温差，确保混凝土内部与表面温度之差不超过控制值。当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温度控制值时，即可全部撤掉保温层。冬期施工时，保温养护的时间要保证混凝土在受冻前能够达到受冻临界强度，并要冷却到5C时,方可全部撤掉保温层。对于大体积混凝土浇筑工程，也可采用蓄水养护保温。蓄水深度一般10mm〜30mm左右,可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏土筑成小埂，并设进出水管。通过调整蓄水深度控制温度。1.2降温措施1.2.1降低骨料、拌和用水的温度，通常采取以下措施:①对骨料喷水雾予以预冷，这种方法效果很好，但须注意选取一定的排水措施，保证骨料含水量在稳定水平。②选取水温在5°C〜10°C的地下水或者冰水，增强降温效果。③在炎热的夏季，应将骨料放置在搭阳棚下2d〜3d后使用，可使骨料温度相对曝晒温度降低2C〜4C,还可将成品骨料堆积起来，高度控制在6m〜8m,通过底部和地垅取料也可以比暴晒下的骨料温度降低3〜4C。1.2.2最好选择低温季节和夜间进行浇筑，夏季的温度较高，如果在白天浇筑混凝土，应加快浇筑的速度。同时减少混凝土日光下的暴露面积，降低混凝土拌和物因吸收太阳光造成的温升;夜间尽可能将混凝土入仓速度降低，以便混凝土散发出早期水化热。1.2.3当夏季温度较高时，输送混凝土的泵管上可覆盖一些包装纸或者青草等材料，并经常对其喷水使之保持湿润，以减少混凝土拌和物在运输过程中而造成的温度回升。1.3其他温控措施1.3.1斜面分层施工法根据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采用“斜面分层，薄层覆盖，循序推进，一次到顶”的方法。斜面每层浇筑厚度约为50cm。可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。混凝土振捣时间保持在15〜30s左右，结果以看到砂浆上浮、石子下沉且没有气泡出现时为止；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。1.3.2米用二次振捣法混凝土终凝前采用二次振捣法，可以将因泌水在粗骨料及水平钢筋下部所产生出来的水分和空隙排除出去，进而有助于混凝土与钢筋之间握裹力的提高，并避免混凝土沉落导致的裂缝出现。1.3.3埋设冷却水管在浇筑混凝土前可将一层管距1.3m的048mm水管埋设在基础厚度范围内。设计通水循环为水流方向可变，有助于削减混凝土早期20%~25%的水化热。二、温度监控技术2.1布置温度测点可在混凝土内部垂直设置10根测杆，在每根测杆沿承台设置5个测点，同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个，使得温度测点一共达到54个。通过热电耦补偿导线与微机数据采集仪将每个测点连接起来，保证混凝土建筑物各部分温度数据的及时检测记录。2.2测温监控从混凝土开始浇筑起，每个测点就开始投入监测，微机数据测量仪每小时会自动生成一份温度监控报表，通过设定安全温度区间，然后设计标准值报警方式，这样可以保证当混凝土内外温差超过25°C时发出报警信号。以便监控人员能够及时发现警报，进而通知有关温控技术人员采取相应的措施，从而杜绝了因水化热而在浇筑过程中产生裂缝的问题出现。三、总结实践证明浇筑大体积混凝土的时候，只要施工方法得当，采取的保温和降温措施可行，就完全可以把混凝土内外层温差值控制在25°C的范围之内，从而使得混凝土在浇灌的过程中不会产生裂缝，从而保证了浇筑质量，为今后建筑高层或超高层建筑提供稳固的基础保障。参考文献沈虹,赵永亮，大体积混凝土温控措施[j],《珠江水运》2004年第05期.李富平