大体积混凝土施工及温控措施

大体积混凝土施工及温控措施
摘要：科学技术的进步和城市建设的发展，促使了很多高层建筑和特殊型建筑
的不断涌现，这些建筑多数都采用大体积混凝土结构，大体积混凝土已经较为广
泛的用于民用建筑和工业建筑当中。

大体积混凝土的温控始终贯穿于整个施工过程，同时温度控制和温度检测是相互联系的。

施工过程中需要对检测的温度做到
及时反馈，使得温度控制的顺利进行。

关键词：大体积混凝土施工建筑工程温控措施
1.概况
本工程位于惠州市惠阳区淡水街道洋纳村地段，该建筑物使用性质为住宅及
商业，由8栋31F-32F高层住宅、1栋3F商业及1F-2F地下室组成，总建筑面积
约18.5万㎡，总占地面积约为4.3万㎡，其中建筑占地面积约1.25万㎡，绿地率30%。

住宅总户数1163户，停车位1377个；体育活动场地1200㎡；住宅标准层建筑面积399~472㎡。

本工程基础为灌注桩基础和天然地基基础。

地下室底板厚
度为500mm，4#楼楼座基础筏板厚1800mm；4#楼以外底板厚度500mm；设计
混凝土强度等级为C35、P6抗渗。

2. 大体积混凝土施工工艺
2.1 浇筑方法
采用“斜面分层，依次推进，整体浇筑，一次到顶” 的方法，从低处开始，沿
长边方向自一端向另一端进行连续浇筑施工。

采用斜坡式分层振捣，每层厚度
500mm斜面由泵送混凝土自然流淌而成，坡度控制在1：3 左右，振捣工作从浇
筑层的底层开始逐渐上移，在斜坡位置坡底、中间和坡顶各设振捣棒振捣，不得
漏振，以保证分层混凝土间的施工质量。

混凝土在振捣过程中应将振动棒上下略
有抽动，使上下混凝土振动均匀，每次振捣时间以20～30s 为宜（混凝土表面不
再出现气泡、泛出灰浆为准）。

振捣时，要尽量避免碰撞钢筋，管道预埋件等。

振捣棒插点采用行列式的次序移动，每次移动距离不超过混凝土振捣棒的有效作
用半径的1.25 倍，一般振动棒的作用半径为30～40cm。

振捣操作要“快插慢拔”，防止混凝土内部振捣不实；要“先振低处，后振高处”，防止高低坡面处混凝土出
现振捣“松顶”现象。

2.2 混凝土浇筑后裂缝控制
混凝土浇筑后，根据实测温度值和绘制的温度升降曲线，分别计算各降温阶
段的混凝土温度收缩拉应力，如其累计总拉应力不超过同龄期的混凝土抗拉强度，则表示采取的防裂措施能有效控制预防裂缝的出现，如超过该阶段时的抗拉强度，则应采取加强养护、保温（覆盖塑料薄膜或麻袋）等措施，使其缓慢降温和收缩，以控制裂缝的出现。

若降温速度超过规定范围，及时采取保温措施，加盖麻袋。

2.3养护
大体积混凝土养护是个突出问题，养护不足，容易产生裂缝或温差裂缝。

养
护的目的是缩小混凝土内外温差，途径有两条：一是减少混凝土与外界热交换、
即将已浇筑的混凝土封闭;以减少内外温差，在小温差条件下，使混凝土得以硬化。

二是降低混凝土内部温度。

本工程采用塑料薄膜蓄水封闭保温养护，封闭的目的是使已浇筑的混凝土不
直接暴露在大气中，而是在封闭的空间内，以较小的温差自行固结硬化。

该温度
差不大于20℃。

2.4温控指标
根据前期各项试验数据和理论计算（包括温升计算和自约束应力计算，详见14.4～14.8），参照GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》要求，本工程温控
指标需要达到以下规定：
混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不得大于 50 ℃；
混凝土浇筑体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）不得大于25 ℃；
混凝土浇筑体的降温速率不得大于 2.0 ℃/d；
混凝土浇筑体表面与大气温差不得大于 25 ℃。

混凝土入模温度控制在18～22℃。

2.5温度测试
为掌握大体积砼内部温升和温降的变化规律，及时做好对砼养护和砼裂缝的
控制工作，确保工程质量，对筏板砼表面及砼内部温度进行进行跟踪和监测。

在
混凝土浇筑完后，应及时测温并随时将结果反馈，测温工作由专人负责。

大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试，在
混凝土浇筑后，每昼夜可不应少于4次；入模温度的测量，每台班不少于2次。

2.6测温仪的选择
大体积砼测温采用JDC-Ⅱ型便携式建筑电子测温仪，配合测温导线、测温探
头使用。

预埋时可用钢筋做支承载体，先将测温线绑在钢筋上，测温线的温度传
感器处于测温点位置并不得与底板及支撑钢筋直接接触，在浇筑砼时，将绑好测
温线的钢筋植入砼中，插头留在外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。

留
在外面的导线长度应大于400mm。

每组测试点包括三个测温感应点，分别位于距承台底200mm处，承台中和距承台表面200mm处。

每个测温点在底板混凝土浇
筑前插入Ф14的三级钢筋钢支架进行预埋，各传感器分别附着于Ф14钢支架上。

测温时，按下主机电源开关，将各测温点插头依次插入主机插座中，主机屏幕上
即可显示相应测温点的温度。

2.7测温点布置
采用建筑电子测温仪（JDC-2）配合预埋测温导线进行有效的跟踪测温。

测温
点的竖向布置：一般每个平面位置设置一组3个，分别布置在砼的上、中、下位置，上下测点均位于砼表面10厘米处，另外在空气，保温层中各埋设1个测温
点测量环境温度、保温层内的温度。

沿混凝土浇筑体厚度方向，布置于外表、底面和中心温度点，在每条测试轴
线上，检测点位不宜少于4处，应根据结构的几何尺寸布置。

温度测试元件的安装及保护满足下列要求：测试元件的引出线宜集中布置，
并加以保护；测试元件周围应进行保护，混凝土浇筑过程中，下料时不得直接冲
击测试测温元件及其引出线；振捣时，振捣器不得触及测温元件及引出线。

2.8 测温记录
1）每区段混凝土的测温由各区段工长负责安排实施，并及时做好原始记录，试验员进行检查及审核，并负责测温资料的收集、汇总工作。

当温差接近温差上
限时，及时报告，以便采取加强覆盖措施。

2）每天由测温人员做好大气温度记录，测量时间同混凝土测量时间。

3）每区段混凝土浇筑完毕后，指派专人测温，测温操作要规范正确，并把测
温记录表及时填写好。

3．大体积混凝土温控技术
3.1 混凝土浇筑后需要及时采取温控措施
每次对大体积混凝土进行浇筑后，都需要做好及时的温控工作，对混凝土进
行保温养护。

保温层铺设完之后，要根据实际情况对混凝土进行覆盖，其保温材
料可选择塑料薄膜、土、砂等。

对于保温材料的选择和搭配有一定的讲究，例如
塑性薄膜和吸水性麻袋的组合，就可以保持混凝土中的水分，同时使水分在混凝
土的表面均匀分布，避免混凝土表面产生斑纹。

这种保温材料的搭配就能起到良
好的效果。

在天气较为恶劣和昼夜温差大的地区，施工现场必须准备足量的保温
材料，根据气温的变化和混凝土温策的结果进行保温层厚度的及时调整。

要控制
好混凝土表面与内部温差，如果温测结果显示混凝土内部升温较快，表面的保温
工作又做的不太好，混凝土内部温度和表面温度的温差就会很有可能超过控制值，超过控制值时需要迅速的增加保温层的厚度。

当混凝土表面与内部的温差没有超
过控制值时，就可以全部拆除保温层。

而当混凝土内外温度差小于20℃时，便只能逐层慢慢地拆除保温层。

混凝土有蓄水养护的保温功能，它的蓄水深度一般在10m m ~ 30m m 左右。

如果根据蓄水的深度在四周砌砖墙表面用黏土筑成小埂，
设置进口和出口水管，根据混凝土内外温度的变化需求调整蓄水的相对深度，达
到大体积混凝土的温控效果。

3.2 混凝土浇筑温降时采取的措施
降低混凝土浇筑的温度，首先需要采取的措施是降低水、拌和骨料的温度。

选择自来水或者低温底下水，水温尽力控制在5℃~10℃，其效果是最明显的；用喷水雾对骨料进行预冷，但需要完善的排水措施，控制骨料的含水量，使其保持
稳定状态。

其次，利用夜间和低温季节进行浇筑，可以有效降低浇筑的温度，减
少控温的费用。

夏季气温比较高，若白天浇筑，需要加快浇筑的速度，缩短混凝
土接受太阳光的时间，减少暴露面积，降低因太阳光的强烈照射造成的温升。

然而，夜晚可以延缓大体积混凝土入仓的速度，这种做法有利于早期水化热的散发。

第三，当夏季气温偏高时，需要对混凝土进行定期的喷水来保持湿润，减少大体
积混凝土在运输过程中造成的温升。

4.防止大体积混凝土裂缝的温控技术措施
4.1 混凝土的温升控制
在降温阶段，降温和水分蒸发等原因会使大体积混凝土结构形成收缩，加之
存在的外约束不能自由变形而产生温度应力。

控制水泥水化热引起的温升，可以
减小降温温差，它对降低温度应力有很好作用，同时防止产生温度裂缝。

混凝土
升温的热源是水泥水化热，为控制大体积混凝土结构因水泥水化热而产生的温升，要选用中低热的水泥品种，并尽量降低水泥用量，大体积混凝土结构施工选用
325#、425# 矿渣硅酸盐水泥，实验统计结果显示可使水化热量减少超过 20%。

4.2掺加粉煤灰及其他外加剂
长期实践表明，在混凝土内掺入粉煤灰，可以改善混凝土黏塑性，因为粉煤
灰具有一定活性，可替代部分水泥，另外粉煤灰颗粒呈球形，能发挥“滚珠效应”
起到润滑的作用，该措施能增加泵送混凝土施工要求的 0.315 mm以下的细粒含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土水化热。

为满足送到现场的混凝土具有一定
坍落度，仅依靠增加单位水泥用量，会浪费水泥，加剧混凝土的收缩，会使水化
热增大，引发混凝土开裂。

必须选择适当的外加剂。

木质素磺酸钙是一种阴离子
表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加
气作用。

在混凝土中掺入一定比重的木质素磺酸钙，可改善混凝土的和易性，又
可降低拌和水，节约水泥水量，降低水化热。

目前，许多新型的减低收缩剂已经
在广泛使用。

4.3 利用混凝土的后期强度
长期实践得知，单位体积混凝土水泥使用量，每变化 10 kg，混凝土温度会因
水泥水化热相应变动 1℃。

为控制混凝土温升，降低温度应力，极大程度避免温
度裂缝，结合实际，可采用 f45、f60或 f90 替代 f28 作为混凝土设计强度，单位
统计混凝土水泥使用量可大幅减少，混凝土的水化热温升也随之大幅降低。

4.4粗细骨料选择
为达到工程要求，充分发挥水泥效用，粗骨料应达到最佳的最大粒径。

建筑
工程的大体积钢筋混凝土，粗骨料的规格与结构物的配筋间距、模板形状以及混
凝土浇筑工艺等有很大关系，自然连续级配的粗骨料配制混凝土和易性好，经济
用量能达到较好抗压强度，可作为首选。

要根据施工状况，选用粒径大、级配良
好的石子，同时优化级配设计，做好搅拌、浇注以及振捣工作。

粗骨料中针、片
状颗粒按重量计不超过 15%为宜，细骨料采用中、粗砂较好，可降低混凝土温升
并减少收缩。

泵送混凝土输送过程中，级配设计要考虑砂率大小，砂率过大对混
凝土强度产生影响，满足可泵性的条件下，尽可能的降低砂率。

此外，砂、石的
含泥量必须严格控制，砂、石的含泥量若超过规定，不仅会增加混凝土的收缩，
同时也会降低混凝土抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，要不断探索，将石子
和砂的含泥量控制在适当的范围内。

8.结语
要想保证大体积混凝土的效益得以很好的的发挥，就要积极开展温度监测以
及控制活动。

合理的布置降温体系，掌控好施工工序，正确使用养护措施，只有
这样才能够避免缝隙出现。

参考文献：
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[4]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009。