大体积砼温度控制方案

1/10大体积混凝土温控措施及测温数据分析2007年11月9日、14日、15日，我单位分别完成了站房桥12D1、13D1、13D2三个承台混凝土的浇筑，在施工过程中采取了周密有效的温控措施，并安排专人对其温度变化进行监测，实际表明，混凝土中心与表面最大温差，表面与大气最大温差均小于25℃，满足设计和规范要求，现把有关温控措施及测温数据分析情况总结如下。一、温度控制的主要措施为防止大体积混凝土温差过大产生温度裂缝,从而保证混凝土的质量,在承台混凝土施工中，我们主要采取了以下措施:1、采用低水化热水泥水化热温升主要取决于水泥品种,水泥用量及散热速度等,因此施工中选用了水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,同时,为减少混凝土配合比中的水泥用量,在确保混凝土强度及坍落度的条件下,适当掺入了粉煤灰及外加剂,以降低混凝土的水化热温升,控制最终水化热。2、控制混凝土入模温度混凝土的入模温度指混凝土运输至浇筑时的温度,降低混凝土的入模温度措施是用冷水对粗骨料进行冲洗,选择在夜间浇筑混凝土,混凝土入模温度控制在了24℃以内。3、控制混凝土分层浇筑厚度土凉大桥的桥台（墩）施工采用汽车泵泵送入模，混凝土浇筑时严格控制分层厚度为每30cm一层，自一侧向另一侧顺序浇筑，保证在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。分层厚度利用钢筋或其它标尺做参照物，2/10派专人进行负责，一个下料点到位后，移至下一个下料点，依次进行，混凝土布料完成且平整后开始振捣。4、加强混凝土的振捣质量浇筑过程中配备6条插入式振动棒，分区负责保证振捣质量，尤其是在钢筋密集处，必须保证其密实性和均匀性，防止出现过振、漏振现象。对于因分层分段浇注而深浅不一之处，要保证振动棒深入混凝土的深度符合要求，从而保证振捣质量。混凝土浇筑到设计标高后，要除去表面浮浆，安排专人找平。为防止混凝土表面出现收缩裂缝，用木抹进行二次收浆找平。5、及时保温养护保温效果的好坏，对大体积混凝土温度裂缝控制至关重要。保温养护采用在混凝土表面蓄水养护的方法，养护安排专人进行，混凝土养护时间14天，个别蓄水养护不到的部位给予覆盖并经常洒水，保持混凝土表面湿润不失水。6、敷设冷却循环水管水平布置冷却水管，采用Φ100mm的薄壁钢管，因为桥台和桥墩的厚度不同，原则上在每个桥台，或桥墩中充分且均匀地设置薄壁钢管，具体要求是：上下层距表面和底面0.5m，层与层的间距为1.0m，层数=(桥台（墩）厚度-0.5m*2)\1+1，取整数；每层设6道薄壁钢管，同层的间距约为1.0m，距两侧侧面0.5m。当发现进出水口温差过大或过少,或者水温与混凝土内部温度的差值超过25℃时，及时启用冷却循环水管，并调整水温或流量,防止水管周围产生温度裂缝。3/107、加强温度监测自施工开始就派专人对混凝土测温并做好详细记录，为下一次施工积累数据并验证理论计算的准确性。二、测温实施情况1、布点：承台测温点应均匀分布，其布置方法是每层沿对角线自中心向外侧均布3个。测温点数目因冷却水管的层数而异。测温点处在钢筋绑扎完成后固定温度传感器。2、测温次数：混凝土浇筑后，前4d每2h测1次，第5-7d内每4h一次，第8-14d每天测1次，同时测出大气温度,对测出的数据及时整理和分析。3、注意事项：（1）因为水泥在水化过程中1-3天放出的热量是总热量的一半，前4d混凝土按要求2小时测温一次,以观察所达到的效果。（2）若发现混凝土内部温度过高，内外温差超过25度，应及时采取措施。如启动循环水、混凝土表面加强覆盖以及蓄水降温等，以尽快降低内外温差。（3）现场必须有专业人员负责对混凝土温度的监测，并认真填写大体积混凝土测温记录表，内容包括浇筑部位、时间、大气温度、混凝土表面温度、混凝土内部温度、最大温差等。三、测温数据技术分析通过对现场混凝土的测温点的实际测温数据分析，混凝土内部最高温度67.3℃，最大温差23.2℃。经过10天的观察混凝土表面没有出现裂缝，4/10满足设计和规范要求。四、结论和建议1、经理论计算并实际结果表明，高度在3.2-3.5m的桥墩，用12cm高度的水进行覆盖养护时，混凝土中心最高温度与表面温度之差，未超过25℃的规定，故不需要采取其它措施，即可保证质量。2、经理论计算，用5cm草袋进行覆盖养护时，混凝土中心最高温度与表面温度之差为℃,未超过25℃的规定；表面温度与大气温度之差为℃，亦未超过25℃，故不需要采取其它措施，即可保证质量。附：站房桥承台大体积混凝土水化热及保温养护计算书一、混凝土内部中心最高温度计算已知：本承台工程选用海螺牌P.O42.5水泥，每立方混凝土水泥用量为245kg,水泥28天水化热为461J/kg，粉煤灰的发热量取值为73.45J/kg，混凝土浇筑入模温度为24℃，承台厚度最大为3.5m。max0()tTTT（1）式中：—不同浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数，可由表查得0T—混凝土的浇筑入模温度maxT—混凝土内部最高温度()tT—在t龄期时混凝土的绝热温升()(1)mtctmQTeC（2）式中：cm—每立方米混凝土水泥用量5/10Q—每千克水泥水化热量C—混凝土的比热，一般取0.96J/Kg·K—混凝土的质量密度，取2400Kg/m3e―常数，为2.718m―与水泥品种，浇筑时与温度有关的经验系数，取0.3t―混凝土浇筑后至计算时的天数由上式（1）、（2）可计算得：(1)T=24546112573.45(1)0.962400mte=53.01×0.26＝13.78(3)T=53.01×0.593=31.43(6)T=53.01×0.835=44.26(9)T=53.01×0.93=49.3(12)T=53.01×0.97=51.42(15)T=53.01×0.99=52.483maxT=24+31.43×0.71=46.326maxT=24+44.26×0.7=54.989maxT=24+49.3×0.68=57.5212maxT=24+51.42×0.61=55.3715maxT=24+52.48×0.5=50.24二、混凝土蓄水养护蓄水深度计算蓄水法养护进行温度控制系在混凝土终凝后，在结构表面蓄以一定高度的水，由于水具有一定的隔热保温效果(热导率为0.58W/m.K)，因而可在一定时间(7—10d)内，控制混凝土表面与内部中心温度之间的差值在20℃6/10以内，使混凝土在预定时间内具有一定的抗裂强度，从而达到裂控目的。计算系根据热交换原理，每1m3混凝土在规定时间内，内部中心温度降到表面温度时放出的热量，等于混凝上结构物在此养护期间散失到大气中的热量。1、混凝土表面所需的热阻可按下式计算：max()()7000.28boctXMTTKRTmQ（3）式中：R—混凝土表面的热阻系数（K/W）X—混凝土持续到预定温度的延续时间(h)M—混凝土结构物的表面系数(1/m)K—传热系数修正值，可取1.3700—混凝土的热容量已知：X=14×24=336h（温度控制时间为14天，每天24小时），K=1.3，0T=24℃，Qt=461KJ/KG，cm=245kg,λw=0.58W/m•k。采用蓄水养护进行温度控制，要求保持混凝土内部中心温度与表面温度之差控制在20℃范围之内。以12～16轴单线承台为例计算：14.73.5210.73.5214.710.70.61(1/)14.710.73.5FMmV按以上(0.1)式求得：3360.61201.30.11/700240.28245461RKW2、按下式计算混凝土的表面蓄水深度：wwhR=0.11×0.58=0.064m=6.4cm由于实际中心温度与表面温度之差大于20℃，不采取提高水温的措施，采7/10取调整水深度进行处理，计算调整后的蓄水深度：'57.522037.52bTC''37.526.41220bwwaThhcmT故蓄水深度为12cm。三、混凝土保温养护所需保温（隔热）材料厚度计算1、混凝土保温养护所需保温（隔热）材料的厚度一般可按下式计算：max0.5()()ibaibbHTTKTT（4）式中：i—保温材料所需厚度(m)H—结构厚度(m)i—结构材料导热系数(W/m.K)—混凝土的导热系数，取2.3W/m.kmaxT—混凝土中心最高温度(℃)bT—混凝土表面温度(℃)aT—空气平均温度(℃)bK—透风系数2、以下计算草袋覆盖保温的厚度：拟用草袋保温，其导热系数0.14/()iWmK,属于易透风的保温材料，取2.6bK。保温材料的厚度由上式(0.2)得：0.53.50.14(31.320)2.60.0464.62.3(57.5231.3)imcm故需用5cm厚草袋覆盖保温。8/10四、混凝土表面温度计算)()(4,,2tThHhHTTab（5）式中：11iai,hK2'HhhbT—龄期t时，混凝土表面温度aT—龄期t时，大气的平均温度i—各种保温材料厚度(m)i—各种保温材料的导热系数[W/(m·k)]a—空气层传热系数，取23W/m2·kK—计算折减系数，取0.666H—混凝土计算层厚度（m）h—混凝土的实际厚度（m）'h—混凝土的虚厚度（m）—混凝土导热系数，取2.3W/m·k由上式（5）计算得：1、当混凝土采用蓄水养护保温时，混凝土表面温度计算：113.990.12110.5823iai,2.330.6660.393.99hK,23.520.394.28Hhhm9/10bT=20+244.28×0.39×(4.28-0.39)×(57.52-20)=32C2、当混凝土采用5cm厚草袋覆盖养护保温时，混凝土表面温度计算：112.50.05110.1423iai,2.330.6660.622.5hK,23.520.624.74HhhmbT=20+244.74×0.62×(4.74-0.62)×(57.52-20)=37C根据以上计算可知：混凝土最高温度57.52℃,混凝土表面温度约为31.3℃，内外温差为26.22℃，不满足要求。站房桥12D1承台混凝土测温数据统计分析测温日期大气温度(1)表层最低温度(2)中心最高温度(3)砼表面与大气最大温差(2)-(1)砼内与表最大温差(3)-(2)备注11月10日21.135.648.514.56.9统计时间为每日20：0011月11日20.437.357.816.920.511月12日20.532.857.012.324.211月13日24.430.853.46.422.611月18日2330.150.67.120.5站房桥13D1承台混凝土测温数据统计分析测温日期大气温度(1)表层最低温度(2)中心最高温度(3)砼表面与大气最大温差(2)-(1)砼内与表最大温差(3)-(2)备注11月14日20.427.845.97.418.1统计时间为每日20：0011月15日214354.0221111月16日23.237.66014.422.411月17日22.534.561.71227.211月18日2310/10站房桥13D2承台混凝土测温数据统计分析测温日期大气温度(1)表层最低温度(2)中心最高温度(3)砼表面与大气最大温差(2)-(1)砼内与表最大温差(3)-(2)备注11月15日2131.239.410.28.2统计时间为每日20：0011月16日23.247.363.824.116.511月17日22.541.367.318.82611月18日23