论文发表表底板大体积混凝土温度监测
发布时间：2015-04-02
摘要：本文以广东省廉江市某大厦基础底板为例，阐述了大体积混凝土影响其质量的主要原因便是混凝土内部温度的升高或降低变化，并介绍了温度监测的方法，提出了大体积混凝土的保养措施与建议。
关键词：底板;大体积混凝土;温度;监测
一、概述
基础底板大体积混凝土的温控施工中，除应进行水泥水化热的测定外，混凝土有浇筑温度、混凝土养护温度等几种温度概念。
(1)浇筑温度。混凝土浇筑温度系指搅拌后的混凝土熟料，经运输、捣后的温度。现场测量一般是取位于混凝土上表面以下100mm深处的温度。
(2)混凝土的养护温度。混凝土养护温度系指混凝土振捣完成后进入保养期的混凝土相关几个温度，包括对混凝土的块体所进行的升温、降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测所得到的温度数值。在实际选择监测点时一般有三个数值，即上部温度、中部温度和下部温度，见图一。其中需要明确几个温度概念：
图一 内部温度探测点的深度剖面 图二 混凝土板的最高温度点
1)混凝土的[本文转自DyLw. Net专业提供毕业论文的服务，欢迎光临Www. DYlw.NET]上部温度(也可称为表面温度)。在现场实际测量混凝土的上部温度时，一般有三种测量表面温度的选点位置。
①将测温点放在混凝土表面处所测得的温度数值。
②将测温点放在混凝土保护层(一般为35mm)处的测温值。
③将测温点放在混凝土表面下100mm处的测温数值。
2)混凝土中部温度。混凝土中部温度也是代表混凝土的内部温度，同时一般也代表大体积混凝土内部的最高温度。在工程施工实践中一般是以混凝土块体厚度的中心测点所测得的温度来表示混凝土的内部温度。但实际工程中有混凝土的最高温度点不在混凝土块体厚度的中心的情况，根据某工程一个3m厚的混凝土地下室底板的实际测温数据表明：混凝土板的最高温度点发生在混凝土表面下2/3处，既在混凝土表面下1.9m处(72.3℃);而同一时间所采集到的混凝土中心位置(表面下1/2处)的测温数值(68.5℃)要比2/3点值低，(见图二。)
如果在一个工程实际测温工作中，即设置了中心点测温点，同时也设置了2/3h深度的测温点，那么混凝土的内部温度在同一时间采集的数据中取大值。
3)混凝土的底部温度(也可称为：下部温度)。在现场实际测量混凝土的底部温度时，一般可将底部测温点放在混凝土垫层底面之上100～200mm处。
在混凝土养护的土部温度、中部温度和下部温度中，上部温度数值相对最小;而中部温度相对数值最大;底部温度数值大体上与中部温度数值相近。
4)降温速率问题。
①大体积混凝土内部温度变化分为升温和降温两种情况，升温发生在混凝土初凝后3～5d;降温发生在混凝土内部温度值达到最高温度之后。大体积混凝土何时能达到最高点主要取决于混凝土的配合比、凝混土的几何尺寸以及施工的现场条件等因素，根据工程统计，一般的大体积混凝土浇筑初凝后3～5d出现最高点。
一旦混凝土内部温度达到最高点，其后就会开始慢慢下降，与升温相比较，混凝土内部的降温的特点为速度缓、时间长。混凝土内部的降温速率要远远低于升温的过程，而且混凝土降温要经历混凝土强度发展的全过程。图三为混凝土升温和降温的温度变化曲线。
图三 混凝土内部温度发展变化曲线
②降温速率对于大体积混凝土是一个非常重要的参数，由于降温速率过快，会造成贯穿性冷缩缝，这是混凝土所绝对不允许的。在理论上，任何材料的允许温差与材料的极限拉伸值有关。对于大体积混凝土而言，如果降温过快，虽然温差仍然控制在规范要求之内，但由于混凝土内部温差过大，温差应力达到混凝土的极限抗拉强度时，理论上就会出现裂缝，而且此裂缝出现在大体积混凝土的内部，如果相差过大，就会出现贯穿裂缝，影响结构使用，因此，降温速率的快慢直接关系到大体积混凝土内部拉应力的发展。
降温速率控制在什么范围内比较合适，理论上要求温差应力必须小于同一时间的混凝土抗拉极限强度。根据有关规定：当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃，降温速度一般要小于0～1.5℃d。
二、温度监测
从混凝土搅拌开始，到混凝土入模，混凝土浇筑，直到混凝土浇筑完成后的养护全过程，涉及许多温度概念，如混凝土熟料温度、混凝土入模温度、混凝土浇筑时环境温度、混凝土的内部温度以及混凝土养护期间表面(上部)温度、底部温度和中部(最高)温度等等，混凝土的混度检测就是从混凝土搅拌开始直到混凝土养护期间，对一些关键的过程和关键的点设置了相应温度监测采集点，及时了解混凝土内部温度和外部温度的上升和下降、混凝土外环境温度混凝土内部的内外温差、混凝土内部的降温速度等内容，并进行即时监测。
开展监测工作主要目的是在第一时间了解并掌握混凝土内外温度变化情况，给施工组织管理者及时提供相关信息，根据混凝土内外温度变化的情况来采取相应的针对性施工技术措施，控制温度裂缝和收缩裂缝的出现。
大体积混凝土一次浇筑混凝土量较大，混凝土浇筑完成后水混的水化热很大，由于混凝土体积大，厚度厚，水泥水化热散发不均匀，混凝土表面的热量散发较快，而聚积在内部的温度不宜散发，就形成了混凝土内部与外部出现了较大的温度差。混凝土内部的温度会出现两种情况：一是温度上升;二是温度下降。混凝土内部的温度无认是上升还是下降，都会使混凝土内部与外部出现温差，温差的绝对值大小和降温速度是造成大体积混凝土出现裂缝主要因素之一。
三、工程实例
1、工程概况
广东省廉江市某大厦地下室底板面积：88.65m×66.58m;底板厚度分为三个层次(图四)。三个层次的厚度分别为周边厚度h1=1.2m;大部分厚度h2=3.85m;中心核芯筒部位厚度h3=5.95m。
图四 地下室平面和剖面图
地下室混凝土设计等级强度为C40，混凝土设计配合比中，水泥采用P.042.5普通硅酸盐水泥，水泥用量为360kg/m3，内掺一级粉煤灰，混凝土浇筑时间处于2月处，旬平均气温4.5℃，属于冬季施工。
2、测温点布置(图五)
图五 地下室底板测温点布置平面图
根据底板厚度不同，将基础底板分为三种组合设置测温点，其中：
