大体积混凝土温控措施(附：大体积混凝土水化热及保温养护计算书)

大体积混凝土温控措施

一、编制目的

大体积混凝土施工中，水泥在水化过程中要产生大量的热量。由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使混凝土内部的温度升高。当混凝土的内部和表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。而当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝，进而影响结构的使用性能。为防止此类情况的发生，保证混凝土质量，特制定相关的温控措施。

二、大体积混凝土温度控制措施

我部在大体积混凝土施工中，主要从混凝土的配制、混凝土浇筑、混凝土养护等方面来降低混凝土内外温差，实施工程中进行温度的监控、监测，并加强养护。

1、混凝土的配制

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普通硅酸盐水泥。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。其中粉煤灰是为了取代一部分水泥以降低水化热的高温峰值，控制最终水化热，同时可改善混凝土的和易性。配合比如下表：

每方砼材料用量（kg） 砂率 （%） 水胶比 水泥 砂 石子 水 外加剂 掺合料 43 0.39 360 780 5-31.5（mm）1010 165 8.4 60 相关原材料的选择 序号 名称 产地 主要技术指标 P.O 42.5普通硅酸盐水泥 初凝时间211min； 终凝时间284min； 安定性合格 28天抗压强度≧42.5Mpa 中砂，细度模数为2.9，含泥量0.5%，泥块含量0.2%， 石子粒径5-31.5mm，级配为连续级配，含泥量0.2% 烧失量1.9%，细度7.5% 需水量比92% 1 水泥 蒙西水泥有限公司 2 3 4 砂 石 粉煤灰 达强沙石场 达强沙石场 富华粉煤灰厂

2、控制混凝土的入模温度

混凝土的入模温度指混凝土运输至浇筑时的温度。冬期施工时，砼的入模温度不宜低于5℃。夏季施工时，混凝土的入模温度不宜高于30℃。

夏季施工砼入模温度的控制

（1）原材料温度控制。混凝土拌制前测定砂、碎石、水泥等原材料的温度，露天堆放的砂石应进行覆盖，避免阳光曝晒。拌合用水应在混凝土开盘前的1小时从深井抽取地下水，蓄水池在夏天搭建

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凉棚，避免阳光直射。拌制时，优先采用进场时间较长的水泥及粉煤灰，尽可能降低水泥及粉煤灰在生产过程中存留的余热。

（2）采用砼搅拌运输车运输砼。运输车储运罐装混凝土前用水冲洗降温，并在砼搅拌运输车罐顶设置棉纱降温刷，及时浇水使降温刷保持湿润，在罐车行走转动过程中，使罐车周边湿润，蒸发水汽降低温度，并尽量缩短运输时间。运输混凝土过程中宜慢速搅拌混凝土，不得在运输过程加水搅拌。

（3）施工时，要做好充分准备，备足施工机械，创造好连续浇筑的条件。砼从搅拌机到入模的时间及浇筑时间要尽量缩短。同时，为避免高温时段，浇筑应多选择在夜间施工。

冬期施工砼入模温度的控制

（1）冬期施工时，设置骨料暖棚，将骨料进行密封保存，暖棚内设置加热设施。粗细骨料拌和前先置于暖棚内升温。暖棚外的骨料使用帆布进行覆盖。配制一台锅炉，通过蒸汽对搅拌用水进行加热，以保证混凝土的入模温度不低于5℃。

（2）砼的浇筑时间有条件时应尽量选择在白天温度较高的时间进行。

（3）砼拌制好后，及时运往浇筑地点，在运输过程中，罐车表面采用棉被覆盖保温。运输道路和施工现场及时清扫积雪，保证道路通畅，必要时运输车辆加防滑链。

3、混凝土浇筑时的温度控制

混凝土由拌合站集中制备，采用混凝土运输车运输，汽车泵泵送入模。混凝土浇筑时分层进行，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他标尺做参照物。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。

浇筑过程中配备2条插入式振动棒，分区负责保证振捣质量，尤其是钢筋密集处，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，为防止混凝土表面出现收缩裂缝，安排专人用木抹进行收浆找平。

4、浇筑后混凝土的保温养护及温差监测

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覆盖草垫、素土的养护方法。养护安排专人进行，养护时间5天。

自施工开始就派专人对混凝土测温并做好详细记录，以便随时了解混凝土内外温差变化。

承台测温点共布设9个，分上中下三层，沿着基础的高度，分布于基础周边，中间及肋部。测温点具体埋设位置见专项施工方案（作业指导书）。混凝土浇筑完毕后即开始测温。在混凝土温度上升阶段每2-4h测一次，温度下降阶段每8h测一次，同时应测大气温度，以便掌握基础内部温度场的情况，控制砼内外温差在25℃以内。根据监测结果，如果砼内部升温较快，砼内部与表面温度之差有可能超过控制值时，在混凝土外表面增加保温层。

当昼夜温差较大或天气预报有暴雨袭击时，现场准备足够的保温材料，并根据气温变化趋势以及砼内部温度监测结果及时调整保温层厚度。

当砼内部与表面温度之差不超过20℃，且砼表面与环境温度之差也不超过20℃，逐层拆除保温层。当砼内部与环境温度之差接近内部与表面温差控制值时，则全部撤掉保温层。

附：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

浇筑的大体积混凝土内部中心最高温度，使用温差进行混凝土裂缝控制的重要数据，一般按下式（2）进行计算。但按式（2）计算的水化热温度为绝热状态下的混凝土温升值，实际大体积混凝土并非完全处于绝热状态，而是处于一定散热条件下。因此，实际温升值比按绝热状态计算的数值偏小，一般可按（1）式修正。

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已知：本承台工程选用P.O 42.5水泥，每立方混凝土水泥用量为374kg,水泥28天水化热为461J/kg，粉煤灰用量66kg,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2.9m。

TmaxT0T(t) （1）

式中：

 —不同浇筑块厚度、不同龄期时的降温系数，可由表查得

T0 —混凝土的浇筑入模温度 Tmax—混凝土内部最高温度

—在t龄期时混凝土的绝热温升 T(t)

T(t)mcQ(1emt) （2） C式中：

mc—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  —混凝土的质量密度，取2400Kg/m3

e ―常数，为2.718

m ―与水泥品种，浇筑时温度有关的经验系数 t―混凝土浇筑后至计算时的天数

计算水泥水化热温升的m值

浇筑温度 m (1/d) 5 0.295 10 0.318 15 0.340 20 0.362 25 0.384 30 0.406

水化热不同龄期与浇筑块厚度的关系 浇筑块厚 度（m） 3 1.0 1.25 1.5 0.36 0.42 0.49 6 0.29 0.31 0.46 9 0.17 0.19 0.38 不同龄期（d）时的 值 12 0.09 0.11 0.29 15 0.05 0.07 0.21 18 0.03 0.04 0.15 21 0.01 0.03 0.12 24 0.08 27 0.05 30 0.04 源-于-网-络-收-集

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2.5 3.0 4.0 0.65 0.68 0.74 0.62 0.67 0.73 0.59 0.63 0.72 0.48 0.57 0.65 0.38 0.45 0.55 0.29 0.36 0.46 0.23 0.30 0.37 0.19 0.25 0.30 0.16 0.21 0.25 0.15 0.19 0.24

由上式（1）、（2）可计算得：

T(1)=（374×461+66×73.45）/（0.96×2400）×（1-e-mt）=24.54℃

T(3)= 76.93×0.684=52.62℃

T(6)=76.93×0.9=69.24℃ T(9)=76.93×0.968=74.47℃ T(12)= 76.93×0.99=76.16℃ T(15)=76.93×0.997=76.70℃

T3max=25+52.62×0.68=60.78℃ T6max=25+69.24×0.67=71.39℃ T9max=25+74.47×0.63=71.91℃ T12max=25+76.16×0.57=68.41℃ T15max=25+76.7×0.45=59.51℃

二、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：

i0.5Hi(TbTa)Kb （4）

(TmaxTb)式中：

i—保温材料所需厚度(m)

H—结构厚度(m)

i—结构材料导热系数(W/m.K) —混凝土的导热系数，取2.3W/m.k

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Tmax—混凝土中心最高温度(℃) Tb —混凝土表面温度(℃) Ta—空气平均温度(℃) Kb—透风系数

2、以下计算草垫覆盖保温的厚度：

拟用草垫保温，其导热系数i=0.14（w/m．K）,属于易透风的保温材料,，故取Kb=2.6。保温材料的厚度由上式得：

i=0.5×3×0.14×(25-15) ×2.6 =0.05m=5cm 2.3×(71.91-25) 故需用5cm厚草袋覆盖保温。

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