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1、大观天下二期高层西区 1#楼工程大体积混凝土温控方案湖北远大建设集团有限公司1、 工程概况本工程基础筏板厚度为1400mm,砼强度等级为C35,抗渗等级为P6 的抗渗砼。根据砼施工手册规定，砼结构单面散热厚度超过 800mm， 双面散热厚度大于1000mm的，预计其内部最高温度超过25C的结构称为 大体积砼结构工程,其施工应按大体积砼考虑。作为大体积砼,解决施工 过程中混凝土产生的温度裂缝是大体积混凝土施工质量控制的关键之一, 其施工的重点难点之一就是如何有效地控制混凝土温度变形裂缝的发展, 从而提高混凝土的抗渗、抗裂、耐久性等性能。因而控制施工期间大体积 混凝土内外温度差值,防止因混凝土内外
2、温差过大而产生温度应变裂缝, 显得尤为重要。2、大体积混凝土温度控理论分析大体积混凝土温度控制是确保大体积混凝土不产生微裂缝的主要因 素，它必须由混凝土配合比设计、温度控制计算、混凝土测温以及混凝土 的覆盖保温、养护等技术手段和措施才能实现。在绝热条件下，混凝土的 最高温度是浇筑温度与水泥水化热温度的总和。但在实际施工中，混凝土 与外界环境之间存在热量交换，故混凝土内部最高温度由浇筑温度、水泥 水化热温度和混凝土在浇筑过程中散热温度三部分组成，如下图所示。在施工中，我们主要控制的是混凝土内部温度和表面温度的差值、混 凝土表面与环境温度的差值，使二种温度差值满足规范的要求，即通过合 理措施有效地
3、控制或降低混凝土的损益温度、绝热温升、浇筑温度，确保 混凝土内外温度差W25C。经过对混凝土温度组成因素进行理论上分析， 影响混凝土温度控制的主要因素如下：1、混凝土绝对温升是指水泥水化热，选择适当品种水泥，以控制水 泥水化热能，可有效控制混凝土绝对温升。2、合理有效的保温措施可以降低混凝土的内外温度差值，达到设计 温差要求，是大体积混凝土温度控制的关键因素之一。3、环境温度过低，增加混凝土拌和温度，从而能有效地控制混凝土 入模温度，是大体积混凝土温控关键因素之一。3、大体积混凝土温度控制措施通过对大体积混凝土温度控制理论分析，有效混凝土内外温差的主要 措施如下：1、由于普通水泥水化热高，应选
4、用低水化热 42.5 矿渣硅酸盐水泥， 降低水泥水化热能，减少混凝土绝对温升.2、在混凝土中应掺加NF-AII外加剂，防止早期混凝土温度应力过大 产生应变裂缝。另外，在满足设计标号和坍落度的条件下，尽可能减少水 泥用量，减少水化热，降低混凝土的绝对温升。3、采用对砼原材料进行加热，以提高砼的入模温度。4、采用合理有效的保温措施。考虑为了使底板混凝土表面与环境冷 空气之间形成一个温差过度区，防止混凝土内部温度与表面温度出现过大 温度差值，采用在砼表面覆盖一层塑料薄膜，一层土工布的保温保湿措施。5、采用系统的管理机制，有效控制，确保各项温控技术措施有效落 实，施工中将保温措施和控制温度编制成册，下
5、发至混凝土搅拌站和施工 管理人员，要求严格按措施进行施工控制。4、大体积混凝土热工计算A、简述本工程基础底板厚达1400，采用C35、P6抗渗混凝土，面积791m2。本节除进行必要的热工计算及抗裂度验算外，还将根据结论进行进一步的 措施，以确保底板混凝土浇筑质量，满足抗渗要求。B、计算参数取定参考混凝土配合比为水泥：430Kg，粉煤灰76 Kg，砂651Kg,石子1047Kg，水173Kg, NF-AII外加剂（施工时将根据实验确定）。根据混凝 土的温度变化曲线，新浇混凝土在第三天水化热引起的混凝土内部温度最 高，其温差应力较大，因此，以龄期d=3天为计算参数。C、热工计算a、砼浇筑后三天的绝
6、热温升：根据砼温度变化曲线以及以往工程测温记录可知砼浇筑三天后其温度最高，所以计算以龄期T=3天计算。T i 二WCQ/CPX0.83+F/50A=430X335三2400X0.83+60/50=51.1C其中：Q为425#矿渣水泥的发热量335KJ/Kgb、砼内最高温度：Tmax=T +T g=12+51.1X0.8=52.9CJ i混凝土的浇筑温度按12C度计算，基础底板厚度1.4m，降温系数2=0.8。c、砼表面三天后温度T（b）三天二Tq+4/H2Xh，（Hf ） AT （三天）以上式中:Tq大气平均温度取13CQ每公斤水泥的水化热取335kJ/KgH混凝土的计算厚度（m）, H二h+
7、2h，h砼的实际厚度1 . 4mh，砼的虚厚度h，二K入/BT砼浇筑后至计算时的天数为3天入砼的导热系数取2.33 W/MKK计算折减系数，取0. 666;B模板及保温层的传热系数（W/M2K）B值是与i、入i、Bq有关的模板及保温层的传热系数（保温材料考虑一层塑料布，一层彩条布，两层草帘子6 i=0.03m、入i二W/MK）B=1/ （工 6i/ 入i +1/Bq） =0.775h，二K 入 /B=0.666X2.33三2.5=2H=h+2h，=2.3+2 X2=6.3Bq-空气传热系数，取23W/M2KAT （三天）一是龄期t=3天时，混凝土内最高温度与外界气温之差（C）AT （三天）二
8、Tmax-Tq=50.2+4.3=54.5CT (b)(三天)=13+426.32X2X(6.3-2)X54.5=60.4Cd、砼内外温差：砼表面与内部温差：T (3)二Tmax-T(b)(三天)=60.4-52.9=8.5CV25C因此保温层内温度与混凝土表面温度差小于25C，满足要求。(2)混凝土综合蓄热法热工计算混凝土养护采用综合蓄热法养护，一层塑料布、一层彩条布、两层草帘子。 草帘子保温材料的热工参数：导热系数入=0.15w/mk厚度： i=25mm1保温层总传热系数kk=3.6/(0.04+ SSi/ 入 i)=9.05 KJ/m2.h.kA. 冷却时间及平均温度计算气温条件与参数：
9、施工早期前三天平均气温T=13C ；结构表面系数M=6.2m-1；保温层总m，a传热系数K=9.05 KJ/m2.h.k；矿渣硅酸盐水泥用量m =400kg/m3；水泥积ce累最终总放热量Q =240kJ/kg；水泥水化速度系数V =0.013h-1；砼比热ce ce容Cc=0.96kJ/kg；砼密实度P =2400kg/m；透风系数3=1.8；砼入模温度To=7C。c计算所需三个参数9 =(3KM) / (V Ccp ) = (1.8X9.05X6.2)/(0.013X0.96X2400)=3.24ce c = (V Q m )/( V Cep -3KM)= (0.013X240X400)/
10、( 0.013X0.96X ce ce ce ce c2500-1.8X9.05X6.2)=-17.88n=T- T +=7 (4.3) + (-17.88) =-6.58O m，a将砼e、e、n代入如下公式，计算砼冷却至0C时间t。0T=n e- 0 Veet-e- Vcet+ T=-6.58e-3.25 X 0.0131+17 . 88 e-0.0131-4.3m，a当 t=82h 时,T=-0.091C0C结论：当t=82h时，即当砼浇注82h后，砼温度达到0C.计算冷却过程平均温度T = ( e- Veet n e- 0 Veet /0 + n/0-)/v t+ Tmeem，aT=-1
11、7.88e-0.013X82+6.58 e-4. 5X0.013X82 /3.24-6.58/3.24+17.88/(0.013X m70)+13=20.7CB. 用成熟度法推算达到0C时的临界强度M二工(T+15) tf=kae-b/M式中：M砼的成熟度T砼养护温度t养护时间f砼强度K系数，取0.9a、b经验回归系数，查表a=25.63,b=850.1则：M=(3.2+15)X82=1492.4f=0.9X25.63X e-850.1/1425.6=13.2(MPa) 超过建筑工程冬期施工规程所规定的临界强度4.0 Mpa的要求。结论：完全满足建筑工程冬期施工规程要求C. 砼入模温度Tm的验
12、算砼泵送施工，在大气温度在-5C至0C时，泵管用一层草帘子包裹保温,大气温度低于-5C时用两层草帘子包裹保温。(1)砼泵送的温度损失按下列计算Ts=0.01208K TtTs砼在泵送过程的温度损失K泵管的保温传热系数(J/m2hk):T=T- T0 m，T砼自罐车中倾出时的温度:0T 施工时平均温度m，aK=1/R0R= R+ R012R=0.01/58.2=0.000171泵管入=58W/mkd=0.0111一层草帘子保温 R=3.5712R=0.00017+3.571=3.5730K=1/3.573=0.28X3.6=1.01 KJ/m2hk t砼在泵管中的停留时间(min),取3T= T
13、- T0 m，=20.7-13=7.7CaTs=0.01208X1.01X19.3X3=0.7C(2)砼浇筑过程的温度损失,查冬期施工手册在砼拌合物温度与环境温度差在25C时 T =3CJSD. 计算结果综合性结论通过对本工程综合性蓄热法有关热工计算表明,本工程所采取的技术 措施方案可满足建筑工程冬期施工规程要求，施工期间环境温度，砼 的临界强度均能满足冬施砼的施工质量。5、大体积混凝土温度测设技术5.1、大体积混凝土测温技术简述温度是确定物质状态的重要参数，大体积混凝土温度的监测目的一方 面是掌握结构每个不同部位的测点连续的、单值的温度变化的数字，另一 方面是了解和掌握混凝土内部温度场的变化
14、值，依据这些情况以便及时的 采取合理的结构保温措施，减少混凝土表面温度的散失，确保混凝土内外 温度差值控制在规范要求的W25C，防止因混凝土内外温差过大而导致产 生温度应力应变裂缝的产生和发展。在大体积混凝土工程中，需要进行温 度控制和监测的项目很多，例如混凝土各组成材料的原始温度，混凝土的 拌和温度、入模温度和浇筑温度等，以及为了正确掌握混凝土结构或试件 的热性能，在混凝土中进行水化热温度的测定。了解混凝土浇筑后温度场 的变化情况，对于大体积混凝土施工是很必要的，因为通过混凝土浇筑后 温度的测定可以了解混凝土温度变化情况、混凝土温度差值是否满足设计 要求，进而确定混凝土施工质量。这种温度测定
15、的监测范围较广，测温的 精度要求比较高，从某种意义上说，混凝土入模后温度变化是否具有真实 性和代表性，主要取决于温度检测手段的可靠性和正确性。5.2、测温方案及测点布置1、测温方案本工程采用采用北京建工研究院生产的 JD2-2 型便携式建筑电子测温 仪，其测温精度为土 1.2C，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。砼浇筑过程中，应检查引出测 温导线是否正常，并加保护和标识。测温时按测温点编号顺序进行，读数 准确，快速，并记入测温记录，同时将测温点用保温材料原样覆盖好。 2、测点布置为了全面反映、了解大体积混凝温度场的变化情况，应根据结构物的具 体情况埋设测温点，测温点的位置必须具有代表性。应从浇筑结构的
