关于建筑工程大体积混凝土温度测量技术研究

肖琳

摘要：在大体积砼浇筑中，较易发生有害的高温度开裂问题。根据某办公楼大体积混凝土浇筑案例，简单论述大体积砼的具体浇筑流程，并对大体积砼的温度监控措施加以说明，期望能对同类建筑工程产生参考意义。

关键词：建筑工程；混凝土；温度测量

引言：在整体施工的大体积混凝土结构中，因为水泥水化热的因素，容易产生很大的内部温度差，极易导致高温应力问题的形成。而一旦该高温应力大于水泥的内部硬度差，则会引起水泥结构产生的高温裂纹。所以在大体积砼浇筑过程中，应该做好控制，防止出现高温开裂问题。本篇将根据具体的某办公楼大体积砼浇筑案例，简单论述大体积砼的具体浇筑流程，并对大体积砼的高温监控措施加以说明。

一、工程概况

该项目原是某办公室项目，为一个多用途的综合型建筑。总土地规模为9343m2，总建筑面积为50323m2。项目的主框架为钢筋砼框架剪力墙体系。因为建筑施工的面积较大，且混凝土工程施工的期限也较长，所以本工程项目的混凝土浇筑分为4个片段完成。因为本工程项目基础底板和人防墙体所使用的都是防水渗漏混凝土，所以按照规定，防水渗漏混凝土的浇筑工作应当连续进行，少设置(在不可避免的情况下尽量少设)施工裂缝。该建筑所使用的水泥硬度等级较高，由于混凝土水量很大，其所产生的水化热也较高，再加上浇筑时期大多处在冬天，因此水泥内部会形成很大的热量，容易产生很大的上下温度应力，从而引起混凝土开裂。为了避免端梁在硬化和养护的阶段，由于高温应力而形成裂缝，应用了温水搅拌砼，以控制砼的入模温度不小于10℃，并采取了周边包裹、覆盖的保温措施，在浇筑过程中对端梁砼的温度做好了浇筑全过程的监控[1]。

二、监测方案

1、监测方法

为了提高安全检测资料的准确度和安全性，根据《水泥大坝安全检测技术标准》(DLT5178-2003)，本次检测将选用目前比较领先的热电阻温度测控系统。

2、监测设备和材料

2.1铂热电阻

铂热电阻作为高温检测传感器，与高温变送器、调节器和温度显示仪器等配合应用，构成过程控制器，用于直接检测混凝土的高温。

2.2连接引线

为了减少信息传递过程中的电流改变对检测的影响，保证检测准确度，本检测使用三芯镀银电阻导线，用于串联铂热电阻及转换监控装置。

2.3温度变送器和全能温度控制仪

高温变送器是一个可以将热阻值信息，在经过全屏蔽放大后转换成与环境温度成正比的标准直流讯号。可以达到对被测量温度信号精确测量的仪器设备。

3、测点布置

测点的布设，应当具备代表性与可比性。通常沿混凝土的标高向布设在底面、中间部与表面，平面向测点布设在边缘和中部，测点距离通常为2.5m~5m。按照端梁规格，在现场设定了十二个观察点，沿端梁高程向分为三层次，并充分考虑了现浇箱梁底板与顶部温度对端梁的影响，一层测点设定在距端梁顶部约30cm，第2层测点为箱梁和端大梁的变直径部，第3层测点在距端梁底层约30cm；按长度向沿支坐中心线布设，每层设有四个监测点，沿端梁长度向在东侧的主缆L上设定了一个，并充分考虑现浇箱梁肋板对大体面积水泥温度的影响。在中肋板部位以及左零点五幅中肋板部位各设有一个观测点，同时考察边缘混凝土所受外部温度和模板等的影响，在端柱左幅最外边缘距模板10厘米处设有一个观察断面[2]。

4、监测结果及分析

各部位的室温变化规律曲线均可得到：A)除西侧边缘，端柱混凝土的最大峰值工作温度均在67.80C~750C，在浇注后的48h~72h之后最大峰值形成，其上升过程和温度峰值都是由于正常钢筋混凝土水化热和覆盖养生所致，最大温度梯度上升和下降过程也都符合上述规范条件；B)对西侧边缘部位的钢筋混凝土高温检测结果表明，竹胶板模板存在着相应的隔热性能。混凝土人模后气温稳步提高，在各个层次的峰值气温为45.9。C~51.90C，和各测点气温一样.因为处在边界.施工后约24h内即达到峰值气温，说明在边界处混凝土施工受外界气温影响不大，所以不会发生局部边缘的受冻现象，相反因为处在边界，所以温度梯度降低；C)从各测点气温变化规律中可以发现，大体积混凝土的气温上升速率往往显著超过降温速率，这主要是由于建筑混凝土水化产生热能后无法有效分解而引起，同时由于依托施工主体为冬季施工，外界环境温度较低，当外界环境温度较高时，应当采用必要的保护措施，以减少大体积混凝土内在高热，并且在降温过程中，通过增加覆盖保护建筑混凝土的外界高热，对降低室内温度梯度、避免产生高热裂缝的最有效措施之一。

三、施工准备

在大体积砼浇筑以前，应当先针对建筑工程的具体情况制定施工方法，并重点从水泥的配制比、运输、施工、振捣、维护等方面，提出具体的技术措施。针对水泥施工及泵送的技术要求，本工程项目所选用的水泥传送装置是HBT八十型固定式高压水泥输送泵[3]。

1、混凝土浇筑

在本工程砼的水泥项目施工现场，分别在东西二端各设有一个砼输送泵。为保证砼的连续性与完整性，砼的运输速率宜限制在80~100m3/h，这样才能合理地实现砼的连贯砌筑、统一推进的特点，并减少了建筑冷缝的产生问题。本工程进行砼的混凝土施工技术，采取"斜面分级、薄层水泥、循环退打、一次性到顶"的方式。砼的混凝土施工技术为解决离析与分级的实际问题，并且为减少形成建筑冰裂缝问题，在各条水泥带前、中、后的各个部位宜单独设有一个水泥棒，而对于砼连接点，宜保证砼的混凝土结构紧密。在砼浇注砌筑完毕以后，应该根据标准要求对砼进行扑打振实处理，然后利用长尺将其刮平，去除砼表层上的泌水。在砼初凝以后、终凝以前，应用木抹子进行二遍的搓平处理，这样才能有效地防止砼表层形成收缩裂纹的问题。

2、混凝土的养护

在砼浇注施工完毕以后，就立即进入到砼的养护阶段。针对基础底层，首先应该在搭茬处包覆第一层塑胶布，之后再在其上包覆二层阻燃草被，之后再包覆第一层建设彩条布。而针对基础底墩，则应该在其下侧模上裹覆第一层阻燃草被，之后再包覆第一层建设彩条布。对基础底板后浇带部份，应由下而上顺序铺设第一层竹胶板、二层阻燃草被、一次浇筑的彩条布。对楼板，则由下而上顺序铺设第一层塑料布、阻燃草被。而针对在冬季进行砼的浇注施工，则应当在砼硬度超过4MPa，同时在气温达到5℃以上后方可将保温材料全部拆除。

3、大体积混凝土的温度监控

为合理地减小大尺寸砼的上下温度、避免砼产生高温开裂，在砼的浇注工艺中要做好高温控制。对大尺寸砼的高温监测的重点主要是砼入模时大气温度、砼入模水温、养护环境温度及其上下温差。

4、质量保证措施

(1)针对水泥罐车应设有保温技术措施，按照规定，水泥的出罐环境温度应限制在十℃之上，水泥搅拌的入模温度应限制在五℃之上。(2)水泥浇筑的工程作业技术人员应通过专业技术的训练，才能保证水泥浇筑的工程质量。在水泥拆模期间应针对水泥产品质量加以检测，一旦问题应尽快予以解决。(3)在水泥浇筑施工中，所使用的有关机械设施应提供齐全，并做好适当的调试和维修。泵管外需使用阻燃保温材质加以包覆，能够有效避免高温的散失，并且在上风面应设有遮蔽。(4)水泥搅拌均匀后所使用的所有原料都应该符合有关设计和规范的规定。砼须严格按配合比设计，实行拌和浇筑。

结语

针对于大体积混凝土浇筑来讲，它由于水化温作用容易产生高温开裂现象，所以对它采取相应的温度处理是大体积砼浇筑的关键技术所在。本章主要通过结合某办公楼工程施工案例，根据该建筑基础底板的大体积砼浇筑，给出了合理的砼施工方法及其维护技术对策。同时，为防止在大体积砼内部产生较多温度裂缝，在合理布设测量温孔的同时，密切对其进行测温管理，以掌握砼入模后大气温度、砼入模温度、养护温度及其内部温差。

参考文献

[1]曹琳. 城建工程大体积混凝土施工技术分析及研究[J]. 建筑与装饰,2019(10):178,183.

[2]魏晓霞,杨忠涛,董云. 自锚式悬索桥端横梁大体积混凝土温度控制技术研究[J]. 交通标准化,2011(15):127-129.

[3]王俊松. 大体积混凝土中温度测量研究[J]. 四川建筑,2008,28(4):155-157.