大体积砼温度控制方案

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
承台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，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。

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
按承台温度应力场特征，水平布置冷却水管，采用Φ48mm的钢管，每个承台设3层，每层设5道，层距1.0m，上下层距表面和底面0.5m，同层间距1.0m。

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。

7、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：承台测温点共布置9个，分上中下3层，每层沿对角线自中心向外侧均布3个。

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27个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27.2℃。

经过10天的观察混凝土表面没有出现裂缝，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，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 .O 42.5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 。

max 0()t T T T ξ
=+ （1）
式中：
ξ —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 max T —混凝土内部最高温度 ()t T —在t 龄期时混凝土的绝热温升
()(1)mt c t m Q
T e C ρ
-=
- （2）
式中：
c m —每立方米混凝土水泥用量
Q —每千克水泥水化热量
C —混凝土的比热，一般取0.96J/Kg ·K
ρ —混凝土的质量密度，取2400Kg/m 3
e ―常数，为2.718
m ―与水泥品种，浇筑时与温度有关的经验系数，取
0.3
t ―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)0.962400
mt e -⨯+⨯-⨯=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=52.48
3max T =24+31.43×0.71=46.32 6max T =24+44.26×0.7=54.98 9max T =24+49.3×0.68=57.52 12max T =24+51.42×0.61=55.37 15max T =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℃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1m 3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 ()
()7000.28b o c t XM T T K
R T m Q -=
+ （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1.3 700—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℃，Q t =461KJ/KG ，c m =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：
14.7 3.5210.7 3.5214.710.70.61(1/)14.710.7 3.5
F M m V ⨯⨯+⨯⨯+⨯=
==⨯⨯ 按以上(0.1)式求得：
3360.6120 1.3
0.11/700240.28245461
R K W ⨯⨯⨯=
=⨯+⨯⨯
2、按下式计算混凝土的表面蓄水深度：
w w h R λ==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，采取调整水深度进行处理，计算调整后的蓄水深度：
'57.522037.52b T C =-=︒
''
37.52
6.41220
b w
w a T h h cm T ==⨯=
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：
max 0.5()
()
i b a i b b H T T K T T λδλ-=
- （4）
式中：
i δ—保温材料所需厚度(m) H —结构厚度(m)
i λ—结构材料导热系数(W/m.K)
—混凝土的导热系数，取2.3W/m.k
max T —混凝土中心最高温度(℃) b T —混凝土表面温度(℃) a T —空气平均温度(℃) b K —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/()i W m K λ=,属于易透风的保温材料，取
2.6b K =。

保温材料的厚度由上式(0.2)得：
0.5 3.50.14(31.320)
2.60.046 4.62.3(57.5231.3)
i m cm δ⨯⨯⨯-=
⨯==⨯-
故需用5cm 厚草袋覆盖保温。

四、混凝土表面温度计算
)()(4
,,2t T h H h H
T T a b ∆⨯-⨯+
= （5） 式中：
1
1i a
i βδλβ=
+∑
,h K λβ
=⨯
2'H h h =+
b T —龄期t 时，混凝土表面温度 a T —龄期t 时，大气的平均温度
i δ—各种保温材料厚度(m)
i λ—各种保温材料的导热系数[W/(m ·k)]
a β—空气层传热系数，取23W/m 2·k K — 计算折减系数，取0.666
H — 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 ）
λ— 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：
1
1
3.990.121
10.5823
i a
i βδλβ
=
=
=++∑
, 2.330.6660.393.99
h K λβ=⨯
=⨯= ,2 3.520.39 4.28H h h m =+=+⨯=
b T =20+24
4.28×0.39×(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：
1
1
2.50.051
10.1423
i a
i βδλβ
=
=
=++∑
, 2.330.6660.622.5
h K λβ=⨯
=⨯= ,2 3.520.62 4.74H h h m =+=+⨯=
b T =20+24
4.74×0.62×(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。