电子测温技术在大体积砼施工中的应用

　　【摘要】大体积混凝土施工中对内外温度的监测数据将直接影响混凝土温度的监控，通过对大体积混凝土利用电子测温仪进行准确的温度监控，其监测数据作为指导现场大体积混凝土养护的依据，从根本上进行了过程控制。
　　【关键词】电子测温，大体积砼，应用
　　一、工程概况
　　富丽东方I标段（1-6号楼、10号楼、地下室）位于四川省成都市成华区保和乡胜利村2、3、4、12、13、14组，场地地势较为平坦、交通便利，工程性质为高层住宅。本工程场地地震基本烈度为7度、二类场地，±0.000标高相当于绝对标高525.60米，建筑面积188419.60m2。
　　1、2栋为地下一层、地上十八层；3栋为地下一层，一单元为地上二十六层、二单元为地上三十层；4、5、6栋为地下一层、地上三十三层；10栋为地下一层、地上二层。其中1、2栋为整体底板基础，底板厚250mm；3、4、5、6栋基础形式为桩筏基础，筏板基础厚度为1000mm，单元最大平面尺寸为：31.8m×38.1m，属大体积混凝土。
　　在施工中以防裂、抗渗为主导施工原则，设计采用C35p6、掺抗裂型外加剂的补偿收缩混凝土（按混凝土配合比掺入7%FS-P抗裂型砼外加剂，水中养护14天的砼限制膨胀率≥0.02%，水中14天、空气中28天限制干缩率＜0.03%），其余有关要求应满足《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）的要求，以防止大体积混凝土裂缝。
　　二、大体积混凝土概述
　　随着我国建筑技术的不断提高，高层建筑、大开间和大跨度建筑层出不穷，大体积混凝土结构的应用也越来越广泛。大体积混凝土的截面尺寸较大，由荷载引起裂缝的可能性较小，但由于温度产生的变形对大体积混凝土却极为不利。
　　在混凝土硬化初期，水泥水化释放出大量热量，迅速积聚在混凝土内，而混凝土与周围环境的热交换较慢，所以混凝土内部的热量不断增加，使其内部温度不断升高，混凝土的体积膨胀变大。随着混凝土水化速度减慢，释放的热量也越来越少，积聚在混凝土中的热量由于热交换的进行逐渐减少，混凝土的温度降低，因而产生收缩。当此收缩受到约束时，混凝土内部产生拉应力（此应力简称主温度应力），此时混凝土的强度降低，如不足抵抗拉应力时，混凝土内部就产生了裂缝。
　　此外，混凝土的导热系数相对较小。其内部的热量不易散失，而表面热量易与周边环境进行热交换而减少，从而温度降低，就形成混凝土内外的温差。如温差较大，则混凝土表里收缩不一致，也使混凝土开裂。
　　在大体积混凝土中，必须考虑温度应力和温差的不均匀收缩应力（简称温差应力）的影响。而温度应力和温差应力大小又涉及到结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、周边环境情况、含筋率、混凝土各种组成材料和物理力学性能、施工工艺等许多因素影响。
　　三、电子测温技术的推广应用
　　很长一段时间内包括目前仍有许多地方依旧在使用水银温度计进行大体积混凝土内、外温度的监测，而这种方法在很大程度上误差比较大，监测数据的真实性、准确性有待进一步提高和完善。
　　为了保证大体积混凝土施工质量，基础大体积混凝土连续施工时应实测混凝土内外温差、内部温差和温度陡降，而在施工中利用电子测温仪对大体积混凝土进行测温工作，其监测数据有效的指导了混凝土的养护。
　　四、温控指标
　　1、混凝土结构内部中心温度与混凝土表面温度的差值小于250C；
　　2、温度场中的断面各测点温度陡降控制在100C以内。
　　五、温度监测系统
　　1、测温仪：便携式建筑电子测温仪，误差精度0.1度。
　　2、测温导线：2.5m、1.5m、1.0m、0.5m四种规格。
　　3、温度监测用电子测温仪连接测温线，插头插入主机插座中，主机屏幕上即可显示相应测温点的温度，由此采集和记录测试资料。
　　4、依据测试的混凝土水化热时温度，及时与施工现场负责人联系，采取保温措施。混凝土浇筑完毕10小时后开始测试或混凝土终凝覆盖后2-4小时开始，升温阶段每2小时测温一次，降温阶段每4小时测温一次，测温至混凝土内部与表面、外表面与环境温差呈下降趋势结束。
　　5、在检测期间，每天提供各温度控制点的混凝土内部温度、表面温度、温差、大气温度等情况，并指导现场保温、养护工作。
　　六、监测条件
　　1、为保证监测工作顺利进行，现场需提供不间断电源的监测工作间。
　　2、从测温点布置至监测结束期间，现场与测温工作无关人员不得碰坏测温线及插头以保证整个测温工作顺利进行。
　　七、测温程序
　　测温线埋设→温度监控→采集数据→数据分析→整理监测报告。
　　八、测温线的设置
　　1、1-6#楼每栋筏板基础近似长方形或V形，计划每栋以后浇带分段浇筑成型。因此，在平面的温差测点布置为对角线及对称轴并综合考虑电梯井的位置及过宽的地方进行平面布置。
　　2、测温点距离混凝土边不大于5m，在筏板中部两测温点距离不大于10m。
　　3、由于筏板基础混凝土最高温度多出现在中部，故沿中部和表面（-0.08m）两根测温线，感温头不得与钢筋接触，测温点详图如下：
　　
　　
　　

　　
　　九、数据统计
　　大体积混凝土测温原始记录表（范表）
　　       
　　下表面温度         
　　1、上表面温度监测范围值：29.1-53.70C，中表面温度监测范围值：30.6-58.50C。
　　2、大体积混凝土在浇筑后1-12日内混凝土内部最大温差：15.20C、最小温差：0.20C。
　　3、温度陡降值≤100C。
　　十、温控措施
　　1、测温工作应由经过培训，责任心强的专人进行，测温数据应及时交技术负责人阅鉴，发生异常情况立即向技术负责人、建设方、监理、砼供应商等有关人员汇报，以便及时采取措施。
　　2、通过保温，严格控制混凝土结构内外温差，其允许最大温差为250C。
　　3、合理安排混凝土的浇筑顺序，采用薄层连续浇筑为宜，以减少内外温差。
　　4、应尽可能降低混凝土的出机温度以避免混凝土水化热温度过高，配合比选用良好级配的骨料，施工时加强振捣以提高混凝土的实心密实性和抗拉强度。利用结构物本身的水化热养护，做好保温、保湿工作，使混凝土处于良好的湿热条件下，强度得以正常发展。
　　5、混凝土拆模后要继续保温养护，混凝土入模后先缓慢升温，每小时0.5-10C左右，大约10小时后升温速度加快，每小时升温2-60C左右，在经过6-8小时后，升温逐渐缓慢，历时50小时左右达到峰值温度。因此，混凝土浇筑速度应尽可能快速、连续完成，以防出现施工冷缝和较大温差。
　　6、大体积混凝土在浇筑后1-12日内混凝土内部温度变化明显，其测温记录要求如下（混凝土浇筑后）：（1）1-3天，每2h测温一次；（2）4-9天，每4h测温一次；（3）9-12天，每8h测温一次。
　　7、依据实际施工时间并结合当前气候（平均气温：250C），混凝土表面覆盖物由下而上应为：一层塑料薄膜、一层麻袋或草垫。
　　8、及时调整保温及养护措施，筏板基础混凝土采用薄膜上覆盖草袋，并采取测温措施，动态控制覆盖保温厚度，控制内外温差在25oC以内，若发现温差低于15oC，可适当减小覆盖厚度，并采取白天掀开部分，晚上盖上的动态控制措施，10天以后，根据测温情况可取消覆盖。
　　9、选择适宜的气温浇筑混凝土，尽量避免炎热天气（11：00—16：00）。
　　10、合理安排施工程序，控制混凝土浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大高差。
　　十一、结束语
　　本工程筏板基础混凝土于2007年9月20日全部施工完毕，通过对大体积混凝土进行温度监控，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，以有效控制有害裂缝的出现。
　　
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