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1、大体积混凝土测温点布置原则：一、大体积砼温度的控制不仅要控制内表 温差（指砼中心最高温度与之相对应的砼 表面温度之间的温差）和表面温差（指砼 中心最高温度相对应的表面温度与环境温 度之间的温差），更要控制砼的综合降温差 （指砼内部的平均降温差）和降温速率（指 砼中心温度或表面温度每天的降温幅度）。二、砼的任一降温差都可以分解为平均降 温差及非均匀降温差，前者产生外约束应 力，是产生贯穿性裂缝的主要原因，后者 引起自约束应力，主要引起表面裂缝。非 均匀降温差主要是控制砼的内表温差。规 范规定大体积砼的内表温差应控制在 25 摄氏度，该控制值是比较严格的，根据我 们的工程实践，该值可根据工程实际情
2、况 适当放宽，这主要取决于砼的一些实际物 理指标，如：不同龄期的弹性模量、松弛 系数和抗拉强度。因此，在大体积砼施工 前，对温度控制指标进行一些理论计算， 对施工大有指导意义。三、测温点的平面布置原则：1）平面形状 中心；2）中心对应的侧边及容易散发热量 的拐角处。3）主风向部位。总之测温点的 位置应选择在温度变化大，容易散热、受 环境温度影响大，绝热温升最大和产生收 缩拉应力最大的地方。四、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。大体积混凝土养护
3、一般不少于7 d,并根据 板中心混凝土温度变化及同条件养护的混 凝土试块强度确定养护周期。混凝土的养护应采用保温，保湿及缓慢 降温的技术措施，一般在浇筑在厚度大于3 m时，要求考虑在大体积混凝土内部设置冷 却水循环降温措施，设冷却水管，并通过温 度检测控制混凝土中心与表面的温度或混 凝土内部与冷却水的温度控制在25C以 内。2.3降低水泥水化热和变形(1) 在厚大无筋的或少筋的大体积混 凝土中，掺加总量不超过20%的大石块，减 少混凝土的用量，以达到降低水化热和节省 水泥的目的。(2) 改善配筋。为了保证每个浇筑层 上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋 做适当调整。温度筋宜分布细密，一般用e
4、 8钢筋，双向配筋，间距15 cm.这样可以 增强抵抗温度应力的能力。2.4其他方面(1)改善约束条件，削减温度应力。 采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设 置水平或垂直施工缝，或在适当的位置设置 施工后浇带，以放松约束程度，减少每次浇 筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少 温度应力。对大体积混凝土基础与厚大的混 凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥 青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲 层，如铺设3050 mm后沥青木丝板或聚苯 乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束 应力。(2)提高混凝土的极限拉伸强度。选 择良好继配的粗骨料，严格控制含泥量，加 强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和
5、抗拉 强度，减小收缩变形，保证施工质量。采取 二次投料法，二次振捣法，浇筑后及时排除 表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期 或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。在大体 积混凝土的基础内设置必要的温度配筋，在 截面变形和转折处，底、顶板与墙转折处， 孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改 善应力集中，防止裂缝出现。3、大体积混凝土的信息化施工大体积混凝土施工应加强测温和温度 控制，实行信息化控制，随时控制混凝土内 的温度变化，以便及时调整保温及养护措 施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大， 以有效控制裂缝的出现。3.1温度监测为掌握基础内部混凝土实际温度变化 情况，了解冷却水管进出水温度，对基础内
6、外部以及进出水管进行测温记录，密切监视 温差波动，来指导混凝土的养护工作，并同 时控制冷却水流量以及流向。测温设备可采用“大体积混凝土温度 微机自动测试仪”，温度传感器预先埋设在 测点位置上，基础承台测点位置分承台内 部、薄膜下温度、室内室外温度、冷却水管 进、出水温度设置。测点温度、温差以及环 境温度的数据与曲线用电脑打印绘制。当混 凝土内外温差超过控制要求时，系统马上报 警。测温点的布置应考虑由于大体积混凝土 浇筑顺序时间不一致，应由各区域均匀布 置，核心区、中心区为重点。3.2监测结果及其分析根据各测点所测温度汇总混凝土温度 情况表，并绘制基础混凝土升降温曲线，了 解本工程大体积混凝土测
7、温情况和特点。根 据一般规律，大体积混凝土浇捣结束后，在 基础的中心部位将形成一高温区，升温时间 为6070h,高温持续时间较长，均在3040 h.混凝土的入模温度较高，会加快水泥水化 的进行，故早期水化热积聚上升，将造成混 凝土的升温速度加快。当混凝土保温层揭除 后，混凝土表面温度会明显受昼夜大气温度 的影响，温度下降。一般循环冷却水带走的 中心部位混凝土的热量较四周表面和底部 要多，因此，中心部位混凝土因冷却水所产 生的降温数值大，混凝土四周表面和底部所 产生的降温数值小。在实际施工中可根据详 细测温情况，进行分段计算。1工程概况马钢2号2500m3大高炉工程中的高炉本 体基础、热风炉基础
8、均属大体积混凝土施 工。高炉本体基础采用大直径挖孔扩底灌注 桩和整板式钢筋砼承台的结构形式。承台底 部共有39根桩，承台底板尺寸为：25m*27. 6mX2.5m （厚），底板下设0.5m厚矿渣垫 层，底板上为5.47m高直径17m钢筋混凝土 圆柱体，混凝土量约3300m3o热风炉基础为 30m*53m*3.5m （厚）的整板式钢筋混凝土基 础，混凝土量约5600 m3。大体积混凝土施工时间为 2002年1月 11日至2002年2月 1 日。2 大体积混凝土裂缝成因分析大体积混凝土施工易产生裂缝，产生裂 缝有多方面原因，如约束情况，周围环境湿 度，混凝土的均匀性，分段是否妥当，结构 形式等，都
9、可能引起大体积混凝土的裂缝。 就本工程的大体积混凝土而言，由于其截面 尺寸较大，所以外荷载或次应力引起的裂缝 可能性很小。但正由于结构截面大，水泥水 化时所释放的热量就会产生较大的温度变 化和收缩作用，由此造成的温度梯度收缩应 力是导致大体积砼产生裂缝的主要原因。这 种裂缝分为两类：一、表面裂缝，大体积混 凝土由于其内部与表面散热速率不一样，在 其表面形成温度梯度，从而表面产生拉应 力，内部产生压应力。而此时混凝土的龄期 很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应 力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会 在混凝土表面产生裂缝。此种裂缝一般出现 在混凝土浇筑后的第34天里。二、贯穿 裂缝，混凝土浇数
10、天后，水化热基本已释放， 就开始进入降温阶段，由于逐渐降温而产生 收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝 土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的 胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两 种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也 会产生很大的拉应力，当此拉应力超过砼此 时的抗拉强度，砼整个截面就可能产生贯穿 裂缝，这种收缩裂缝才是危害最大的裂缝。3 大体积混凝土施工控制措施从控制裂缝的观点看，表面裂缝危害 小，但也会影响结构使用或外观；而贯穿裂 缝则要影响结构的整体性、耐久性和防水 性，可能导致结构不能正常使用。为了防止 温度裂缝的出现或把温度裂缝控制在某个 界限内，就必须进行温度控制。根据以往施
11、工经验和大体积砼的热工计算，为了防止出 现有害裂缝，我们在马钢2#2500m3高炉、热 风炉基础施工中采用以下措施：采用低热 水泥矿渣水泥，降低水化温升，强度富 余大；优化配合比设计，在砼掺入一定比 例的粉煤灰、高效缓凝减水剂和膨胀剂，以 减少水泥用量，降低水化热，并利用混凝土 的60天强度；砼表面采取蒸气保温养护, 缩小砼内外温差。控制砼的入模温度，进 行斜面薄层连续浇筑； 电子测温3.1合理选择原材料石子选用531.5mm粒径碎石，连续级 配,含泥量不超过1%；中砂（细度模数2.5） 含泥量不超过2%；桃冲水泥厂寨峰牌散装3 2. 5号矿渣水泥；高效缓凝减水剂： 1%（占 水泥重）；膨胀剂
12、JM-III： 810%；丨丨级粉 煤灰1015%（占水泥重），原材料均须抽 样试验。3.2优化混凝土配合比设计为减少水泥用量,降低水化热,减少混 凝土收缩,延缓混凝土初凝时间,改善和易 性,混凝土配制采用三掺技术（即混凝土中 掺加粉煤灰、减水剂、膨胀剂）减水剂针对 该工程的施工特点和正处于冬季的情况,实 验室经过多次试配，最后选用的配合比为：水:水泥:中砂:石子:粉煤灰:减水剂:膨胀剂=178:275:770:1120:40:3:26。3.3大体积混凝土保温养护措施3.3.1 大体积混凝土的热工计算1）混凝土内部最高绝热升温值：T=WQh/Cy,本工程中采用32.5矿渣水泥，C20混 凝土。
13、故T=436Ch2）、混凝土中心最高温度：T二T+T *MAX j hgT=10C（入模温度），g散热系数取0.8。jT =44.9C。MAX3）、混凝土表面温度：Tb=Tq+4h （H-h）T/H2Tq为环境温度取5C，AT二T -Tq=399C,MAXH=2 57m, h=007m。故 Tb=92C。4）、混凝土内表温差：ATc二T -Tb=MAX44.9-9.2=35.7C25C显然混凝土内表最大温差超过规定要 求值,若不采取措施,将必然会产生表面裂 缝。3.3.2 混凝土表面保温养护措施混凝土浇注完毕，开始三天采用两层草 袋和一层塑料薄膜进行覆盖养护，并适当地 洒些水在草袋上,以始终保
14、持混凝土表面湿 润为宜，塑料薄膜在顶层可以防止水分蒸发 和热量散失。在混凝土浇注后第三天，通过 测温发现混凝土开始降温时，采用蒸气保温 养护，现场有现成的蒸气，只需用橡胶管将 蒸气引入养护薄膜内，根据上述混凝土的热 工计算和采用电子测温仪（JDC-2）进行预 埋测温来控制通气时间和通气量，混凝土表 面温度一般保持在20 C左右，则混凝土内 表温差为25C左右，满足温差控制要求。通 过混凝土温度收缩应力计算，温差控制在2 5C以下，一般来说，温度应力Vf /1.15, ce 不会出现温度裂缝。并且通过蒸气保温养护 可以提高混凝土早期强度,增强结构对混凝 土收缩的抵抗,有效防止收缩裂缝的出现。3.
15、4采用合理的浇筑工艺：本工程中混凝土采用水平循环、斜面分 层浇注，每层厚度为3040cm,上下层间隔 时间不得超过初凝时间 6 小时，分层浇注增 加散热面，加快热量释放，使浇注后的混凝 土温度分布比较均匀，并可避免形成施工冷 缝。控制好混凝土的坍落度和入模温度，并 加强混凝土的振捣，确保混凝土的连续浇 注。3.5 大体积混凝土测温在热风炉基础表面上布置 8 个测温点、 高炉本体基础上布置 5 个测温点，分别监测 中间、表面-0.10m位置处的温度；随时了解 混凝土的内部和表面温度。测温点采取将热 电阻导线预埋的方式设置，混凝土浇注 12h 后开始测温，测温次数应先频后疏，开始3 天内每 4h
16、一次，温度达到峰值后每 8h 一次， 7 天以后每天一次，一直持续 2 周。测温时 间从 2002年2月2日开始到 2月19日结束， 该期间环境温度-5C10C，混凝土入模温 度5C左右，混凝土内部温度最大为46.5C, 最高温升41.5C，第3天达到峰值，维持1 -2 天后，开始缓慢降温。如下图所示：4 大体积混凝土施工工艺混凝土采用商品混凝土，由马钢建设公 司砼分公司组织供应，混凝土搅拌一站、二 站分别从南北方向供料，保证混凝土供应量 为60m3/h。现场布置四台混凝土泵车，分别 沿基础长边两侧停靠，每台泵车负责包括一 个角在内四分之一区域的混凝土布料下料， 10 台混凝土罐车运输，24 小时连续作业。 施工顺序：从两端向中间，先深后浅，每斜 面均由混凝
