15.1工程概况本工程为现浇混凝土框架结构，基础底板混凝土厚度1.8m,混凝土结构具有超长、超 宽、特大型大体积，底板处于810月份；控制大体积混凝土内外温差，是防止混凝土由于 水化热造成温度裂缝的主要手段。为了掌握混凝土的升温和降温的变化规律以及各种材料在 各种条件下的温度影响，需要对混凝土进行温度监测控制；本工程采用预埋测温元件，运用 电子测温仪进行测温，对大体积混凝土的温度变化进行了及时准确的监测，从而验证混凝土 的养护条件，使混凝土内外温差得到有效地控制。15.2大体积混凝土温度监控的特点和要求大体积混凝土温度控制是防止混凝土由于内外温差产生温度应力和裂缝，核心措施是减 小混凝土结构内的温度梯度，技术措施就是“内降外保”；即通过对监测工作所提供的温度 信息，掌握大体积混凝土浇筑内外温度变化的实际情况，并根据温度梯度差是否超出要求的 范围，从而采取相应的降温或保温施工技术措施以确保混凝土的质量。1、基础大体积混凝土测温的目的是监测大体积混凝土内部温度的变化，以便温度梯度超过25C时采取预防措施；根据国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB 50204） 规定，对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝 土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围以内；当设计无具体要求时，温差不宜超过25C ；降温速度一般要小于1.0C/d1.5C/d；本工程以低于规范规定值12C作为温 度测控的警戒值，温度梯度变化限值1.5C/do2、选择适宜合理的温度监测方案和监测仪器设备；根据拟监测的大体积混凝土构件的 特点，事先应规划好温度监测点的布置，测温点应布置在能反映混凝土温度变化的代表性位 置，又便于监测操作、受施工影响小；测温仪器应具有足够的测量精度、数据可靠、操作简 便。3、大体积混凝土温度控制是一项系统工程，需要注意温度监测应与混凝土的施工季节、 环境状况以及保温、养护方式相适应，应根据需要布置一定数量的环境监测点，作为混凝土 温度控制措施的复核依据。4、大体积砼施工前须进行热工计算，作为采取措施方案的依据和验证温度监控目标的 依据。15.3本大体积混凝土温度监控方案大体积混凝土温度监测是对水泥水化热、混凝土浇筑过程中的浇筑温度、养护过程中混 凝土浇筑构件实体升降温差、里外温差、降温速度及环境温度等进行测试和监测，通过对大体积混凝土温度监测，了解大体积混凝土内部温度场的分布，为控制混凝土温差裂缝及时准确制定针对性措施，为促进混凝土强度良好发展提供技术依据。1、热工计算热工计算的目的是根据大体积混凝土的材料特点、结构构件形式、施工季节、环境状况 等条件，计算温度监测和控制的目标；通过热工计算估算大体积混凝土在其施工条件下，可 以采取的保温与养护措施、经济性和明确测控技术指标，经过过程中的温度监测，验证混凝 土“内降外保”养护措施的可行性，并根据混凝土的温度变化情况进一步调整养护方案。预计九月浇筑的混凝土出机温度18C，入模温度20C，混凝土浇筑后第三天进入水化 高峰期，现以C40混凝土为例计算结果如下：(1) 混凝土内部最高温升值计算公式为Th=WQ/yC式中：W每m3混凝土中水泥的用量(kg/m3)Q每kg水泥水化热(J/kg)C混凝土的比热，J/( kgC),取0.97X103 J/( kgC)Y混凝土的密度(kg/m3)，取 2400 kg/m3水泥用量W=200 kg/m3, P.042.5水泥的28天水化热Q=461KJ/kg，则得绝热温升值Th=39.6C。(2) 混凝土中心最高温度计算公式为 Tmax = Tj+Thg+F/50Tj为入模温度，取20CF每m3混凝土中复合料的用量(kg/m3)，为180kg/m3E不同厚度的浇筑块散热系数，取0.42则 Tmax = 32.7C。(3) 混凝土表面温度计算公式为 Tb (t) =Tq+4h (Hh)AT(t)/H2环境温度Tq取20C，AT(t)为混凝土内部与外界气温之差，AT(t)= Tmax Tq = 12.7C； H为底板计算厚度，底板以单面暴露于空气中的平板看待，贝H=h+h混凝土实 际厚度h=1.8m，h为混凝土结构虚厚度，h=k入/B, k为计算折减系数，取0.2 ；混 凝土导热系数入=2.33w/mk；B为保温层的传热系数，B=1/(i/入i + 1/Bq), i为 各种保温层的厚度，假定砼表面只覆盖一层塑料布，蓄水养护，水 i = 0.3m，入i = 0.55W/mk,Bq为空气层的导热系数，取23 w/mk，则B=1.70w/mk，经计算h=0.27m, H=1.27m, 混凝土表面温度Tb (t) =28.5C。(4) 内外温差值混凝土内表最大温差AT1 = 32.7 28.5=4.2CV25C混凝土内表与大气环境温差AT2 = 28.520 = 8. 5CV25C，满足施工要求。2、温度监测仪器本工程大体积混凝土测温采用北京产JDC-2型建筑用接触式热电偶电子测温仪，其测 温精度为土 0.5C，其原理是利用热电效应的关系量测测体温度，具有测量精度高、测点布 设方便等特点，能够满足大体积混凝土温度测设要求，它是通过预埋固定在混凝土内的测温 导线，导线一头伸出混凝土结构外侧，再通过配套的显示仪表读测数据。3、温度监测点的布设1) 测温点根据底板的浇筑方向、结构特点及预计温度场布置；对每一个测点，沿深度 方向(竖向断面)布置上、中、下三个传感器，上、下两点各距上、下表面100mm，中部布 置一点。每个施工段在平面中心布置1个点位，对称中线的半边上各布置23个点位，靠 边的点位距边沿1000mm，其他点位平均布置，直线上的点位距离10m左右。每个点位上的 3个探头绑扎在一根钢筋上，然后再绑扎在底板钢筋骨架上，上端露出底板面50cm。2) 根据测温方案计划对现场所有测温点进行编号，详见图15.3。IT丄辛If 1日V fMtT-1西区一 L _j_!1i .L._._L.L.j.L.ir舀ititi|i东区車 址二二二二了二二二 i.二二 1 二:*-:扎；:。-.:，:;.1!； I i !丨d 6 ji 666 d d 6：. d 6-L.-L.656 i i 178910111213141516171811820华能大厦基础底板测温点布置示意图图 15.3 基础底板测温点布置示意图3）除埋在混凝土里面的传感器外，第一次温度检测过程中，另外使用了2 个传感器分 别检测养护层下混凝土的表面温度及大气温度；第二次检测时，另外使用了 2 个传感器检 测混凝土的表面温度。4、温度监测频度控制 对于混凝土的测温时间及测温频度，主要根据混凝土生温、降温阶段进行，初期混凝土 升温较快；根据经验，混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的35d,此时温升可达到或接 近最高峰值，之后缓慢降温；因此，在混凝土14天的温度上升阶段每2h测一次，以后 每4小时测一次，大气温度在混凝土温度上升阶段也每2h测记一次，以后每天测3次。5、温度监测保证措施（1）从支模、钢筋绑扎到混凝土浇筑全过程，应注意对测温点的成品保护，不得损坏 监测点的感应头和导线，过程中发现感应探头损坏的应在混凝土浇筑前进行恢复或更换。（2）根据气温状况在混凝土入泵、浇筑地点抽测入泵和入模温度，以掌控温度损失， 进一步调整混凝土拌合物出机温度，使之满足热工计算和混凝土养护要求。（3）成立温控小组，建立温控周报；为加强温控工作力度，监理部成立了温控工作小 组；有针对性地结合工程施工中存在的问题进行分析研究、协调并提出对策措施；建立了温 控周报制度，每周对气温气象、入泵温度、浇筑温度、最高温度、浇筑时段等资料进行汇总 分析，找出薄弱环节及时采取措施予以纠正。（4）测温工作应由经过培训、责任心强的专人负责。测温记录，并做出测温成果即做 出温度变化曲线图，每天报总承包技术质量部查验并签字，作为对混凝土施工和质量的控制 依据。（5）在测温过程中，当发现混凝土内外温度差接近25C时，测温人员及时报告现场主 管技术工程师，以增加保温层厚度或延缓拆除保温材料，以防止混凝土产生温差应力和裂缝。 15.4 大体积混凝土温度监控的应用效果本工程大体积混凝土温度监测工作由于措施得力，温度监测点仍具有95%以上的完好保 持、且具有温度监测正常，测值表现出了很好的规律性，真实地反映了混凝土的温度性能。测温结果分析：（1）混凝土温控的基本项目是控制出机（混凝土拌合采用冰水和加入磨碎的冰块）、入 泵和入模温度不超过20C，并保证混凝土连续浇筑，确保了混凝土一系列质量性能的发展。（2）采用低热水泥和双掺技术配制的高性能大体积混凝土，中心最高温度均在 4250C之间，最高水化温升峰值均在72h以后出现，大部分均出现在8096h。通过本工程大体积混凝土温度测控，使混凝土的浇筑和养护温度始终控制在规定范围内，少数超温也在设计允许范围内，为今后的大体积混凝土施工以及温度的测控积累了经验。