摘要：溫度裂縫一直大體積混凝土應(yīng)用中難以解決的質(zhì)量通病之一，要控制好溫度裂縫，就必須有效監(jiān)測施工中的溫度變化。文章結(jié)合具體工程實(shí)例，介紹了溫度監(jiān)測的方法，提出了大體積混凝土的保養(yǎng)措施與建議。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；溫度監(jiān)測；監(jiān)測點(diǎn)；養(yǎng)護(hù)措施；溫差

一、概述

基礎(chǔ)底板大體積混凝土的溫控施工中，除應(yīng)進(jìn)行水泥水化熱的測定外，混凝土有澆筑溫度、混凝土養(yǎng)護(hù)溫度等幾種溫度概念。

（1）澆筑溫度?；炷翝仓囟认抵笖嚢韬蟮幕炷潦炝?，經(jīng)運(yùn)輸、搗后的溫度?，F(xiàn)場測量一般是取位于混凝土上表面以下100mm 深處的溫度。

（2）混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度。混凝土養(yǎng)護(hù)溫度系指混凝土振搗完成后進(jìn)入保養(yǎng)期的混凝土相關(guān)幾個(gè)溫度，包括對混凝土的塊體所進(jìn)行的升溫、降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測所得到的溫度數(shù)值。在實(shí)際選擇監(jiān)測點(diǎn)時(shí)一般有三個(gè)數(shù)值，即上部溫度、中部溫度和下部溫度，見圖一。其中需要明確幾個(gè)溫度概念：

1）混凝土的上部溫度（也可稱為表面溫度）。在現(xiàn)場實(shí)際測量混凝土的上部溫度時(shí)，一般有三種測量表面溫度的選點(diǎn)位置。

①將測溫點(diǎn)放在混凝土表面處所測得的溫度數(shù)值。

②將測溫點(diǎn)放在混凝土保護(hù)層（一般為 35mm）處的測溫值。

③將測溫點(diǎn)放在混凝土表面下 100mm 處的測溫?cái)?shù)值。

2）混凝土中部溫度?；炷林胁繙囟纫彩谴砘炷恋膬?nèi)部溫度，同時(shí)一般也代表大體積混凝土內(nèi)部的最高溫度。在工程施工實(shí)踐中一般是以混凝土塊體厚度的中心測點(diǎn)所測得的溫度來表示混凝土的內(nèi)部溫度。但實(shí)際工程中有混凝土的最高溫度點(diǎn)不在混凝土塊體厚度的中心的情況，根據(jù)某工程一個(gè) 3m 厚的混凝土地下室底板的實(shí)際測溫?cái)?shù)據(jù)表明：混凝土板的最高溫度點(diǎn)發(fā)生在混凝土表面下 2/3 處，既在混凝土表面下1.9m 處（72.3℃）；而同一時(shí)間所采集到的混凝土中心位置（表面下 1/2處）的測溫?cái)?shù)值（68.5℃）要比 2/3 點(diǎn)值低，（見圖二。）

如果在一個(gè)工程實(shí)際測溫工作中，即設(shè)置了中心點(diǎn)測溫點(diǎn)，同時(shí)也設(shè)置了 2/3h 深度的測溫點(diǎn)，那么混凝土的內(nèi)部溫度在同一時(shí)間采集的數(shù)據(jù)中取大值。

3）混凝土的底部溫度（也可稱為：下部溫度）。在現(xiàn)場實(shí)際測量混凝土的底部溫度時(shí)，一般可將底部測溫點(diǎn)放在混凝土墊層底面之上100～200mm 處。

在混凝土養(yǎng)護(hù)的土部溫度、中部溫度和下部溫度中，上部溫度數(shù)值相對最?。欢胁繙囟认鄬?shù)值最大；底部溫度數(shù)值大體上與中部溫度數(shù)值相近。

4）降溫速率問題。

①大體積混凝土內(nèi)部溫度變化分為升溫和降溫兩種情況，升溫發(fā)生在混凝土初凝后 3～5d；降溫發(fā)生在混凝土內(nèi)部溫度值達(dá)到最高溫度之后。大體積混凝土何時(shí)能達(dá)到最高點(diǎn)主要取決于混凝土的配合比、凝混土的幾何尺寸以及施工的現(xiàn)場條件等因素，根據(jù)工程統(tǒng)計(jì)，一般的大體積混凝土澆筑初凝后 3～5d 出現(xiàn)最高點(diǎn)。

一旦混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最高點(diǎn)，其后就會開始慢慢下降，與升溫相比較，混凝土內(nèi)部的降溫的特點(diǎn)為速度緩、時(shí)間長?；炷羶?nèi)部的降溫速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于升溫的過程，而且混凝土降溫要經(jīng)歷混凝土強(qiáng)度發(fā)展的全過程。圖3為混凝土升溫和降溫的溫度變化曲線。

②降溫速率對于大體積混凝土是一個(gè)非常重要的參數(shù)，由于降溫速率過快，會造成貫穿性冷縮縫，這是混凝土所絕對不允許的。在理論上，任何材料的允許溫差與材料的極限拉伸值有關(guān)。對于大體積混凝土而言，如果降溫過快，雖然溫差仍然控制在規(guī)范要求之內(nèi)，但由于混凝土內(nèi)部溫差過大，溫差應(yīng)力達(dá)到混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，理論上就會出現(xiàn)裂縫，而且此裂縫出現(xiàn)在大體積混凝土的內(nèi)部，如果相差過大，就會出現(xiàn)貫穿裂縫，影響結(jié)構(gòu)使用，因此，降溫速率的快慢直接關(guān)系到大體積混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力的發(fā)展。

降溫速率控制在什么范圍內(nèi)比較合適，理論上要求溫差應(yīng)力必須小于同一時(shí)間的混凝土抗拉極限強(qiáng)度。根據(jù)有關(guān)規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，溫差不宜超過 25℃，降溫速度一般要小于 0～1.5℃d。

二、溫度監(jiān)測

從混凝土攪拌開始，到混凝土入模，混凝土澆筑，直到混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)全過程，涉及許多溫度概念，如混凝土熟料溫度、混凝土入模溫度、混凝土澆筑時(shí)環(huán)境溫度、混凝土的內(nèi)部溫度以及混凝土養(yǎng)護(hù)期間表面（上部）溫度、底部溫度和中部（最高）溫度等等，混凝土的混度檢測就是從混凝土攪拌開始直到混凝土養(yǎng)護(hù)期間，對一些關(guān)鍵的過程和關(guān)鍵的點(diǎn)設(shè)置了相應(yīng)溫度監(jiān)測采集點(diǎn)，及時(shí)了解混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度的上升和下降、混凝土外環(huán)境溫度混凝土內(nèi)部的內(nèi)外溫差、混凝土內(nèi)部的降溫速度等內(nèi)容，并進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測。

開展監(jiān)測工作主要目的是在第一時(shí)間了解并掌握混凝土內(nèi)外溫度變化情況，給施工組織管理者及時(shí)提供相關(guān)信息，根據(jù)混凝土內(nèi)外溫度變化的情況來采取相應(yīng)的針對性施工技術(shù)措施，控制溫度裂縫和收縮裂縫的出現(xiàn)。

大體積混凝土一次澆筑混凝土量較大，混凝土澆筑完成后水混的水化熱很大，由于混凝土體積大，厚度厚，水泥水化熱散發(fā)不均勻，混凝土表面的熱量散發(fā)較快，而聚積在內(nèi)部的溫度不宜散發(fā)，就形成了混凝土內(nèi)部與外部出現(xiàn)了較大的溫度差?；炷羶?nèi)部的溫度會出現(xiàn)兩種情況：一是溫度上升；二是溫度下降。混凝土內(nèi)部的溫度無認(rèn)是上升還是下降，都會使混凝土內(nèi)部與外部出現(xiàn)溫差，溫差的絕對值大小和降溫速度是造成大體積混凝土出現(xiàn)裂縫主要因素之一。

三、工程實(shí)例

1、工程概況

廣東省某大廈地下室底板面積：88.65m×66.58m；底板厚度分為三個(gè)層次（圖四）。三個(gè)層次的厚度分別為周邊厚度 h1=1.2m；大部分厚度 h2=3.85m；中心核芯筒部位厚度 h3=5.95m。

地下室混凝土設(shè)計(jì)等級強(qiáng)度為 C40，混凝土設(shè)計(jì)配合比中，水泥采用 P.042.5 普通硅酸鹽水泥，水泥用量為 360kg/m3，內(nèi)摻一級粉煤灰，混凝土澆筑時(shí)間處于 2 月處，旬平均氣溫 4.5℃，屬于冬季施工。

（二）測溫點(diǎn)布置（圖五）

根據(jù)底板厚度不同，將基礎(chǔ)底板分為三種組合設(shè)置測溫點(diǎn)，其中：

1）號測點(diǎn)埋深 600mm。

2）號測點(diǎn)為四種深度的組合測溫點(diǎn)，其中包括：上部溫度測點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在混凝土表面下 100mm 處，中部測點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在混凝土表面下2975mm 處；下中部測溫點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在混凝土表面下3976mm處；底部測溫點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在基礎(chǔ)墊層表面上200mm 處。

3）號測點(diǎn)為三種深度的組合測溫點(diǎn)，其中包括：上部溫度測點(diǎn)，測溫點(diǎn)放混凝土表面下100m 處；中部測點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在混凝土表面下1925mm 處；下中部測溫點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在混凝土表面下 2567mm 處；底部測溫點(diǎn)，測溫點(diǎn)放在基礎(chǔ)墊層表面上 200mm處。

測點(diǎn)通過預(yù)埋管內(nèi)訊號線接入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，見圖六。

3、溫度監(jiān)測與保溫養(yǎng)護(hù)（見圖七）

因?yàn)榈叵率业装寤炷潦┕ぬ幱诙臼┕?，室外平均氣溫?4.5℃，溫度監(jiān)測的重點(diǎn)是放在處于降溫階段的混凝土養(yǎng)護(hù)。

養(yǎng)護(hù)方法主要采用覆蓋蓄熱保濕養(yǎng)護(hù)方法，現(xiàn)場所采用的保溫材料為草包加薄膜的方法。針對本地下室的不同厚度的特點(diǎn)，設(shè)置了多單元保溫層，每一個(gè)單元相對獨(dú)立，根據(jù)需要添加和減少，獨(dú)立的保溫單元包括：底層保溫單元層、中間保溫單元層和上層保溫單元層。

1）底層保溫單元層：在混凝土面上覆蓋一層薄膜薄膜上加二層草包層、草包層覆一層薄膜。

2）中間保溫單元層：二層草包、草包上覆蓋一層薄膜。

3）上層保溫單元層：一層草包加一層薄膜組成，最上層的薄膜上設(shè)薄膜搭接壓縫草包，防止薄膜接縫被風(fēng)吹開引起熱量散失。

通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)來調(diào)整保保溫的數(shù)量多少，便于在降溫階段將薄膜、草包逐層揭去，以達(dá)到控制降溫速率的目的。

4、養(yǎng)護(hù)過程

整個(gè)養(yǎng)護(hù)期為 28d，保溫材料在養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后全部撤去。

在養(yǎng)護(hù)期中，②號測號處中心測溫點(diǎn)與表面的溫差曾升高至 24℃，快要達(dá)到 25℃的臨界點(diǎn)，現(xiàn)場立即采用對該點(diǎn)區(qū)域范圍內(nèi)增加覆一個(gè)單元保濕層，使該區(qū)域的溫差降至 23℃。

溫度峰值出現(xiàn)后，由于采取了單元保溫層的保溫措施，混凝土內(nèi)部的降溫速率較平緩，每天降溫的速率約在 0.47～0.69℃ /d，10～22d 有增長趨勢，約 1.1～1.2℃/d；在開始逐層撤去保溫層，降溫速率增加到 1.5℃/d。

四、結(jié)束語

對于高層建筑基礎(chǔ)底板大體積混凝土澆筑施工，為了能保證其最終的施工質(zhì)量，只有從原材料、施工和養(yǎng)護(hù)等方面采取預(yù)防底板大體積混凝土溫度開裂的相應(yīng)措施，精心組織安排，嚴(yán)格按施工操作規(guī)程施工，采取合理的保溫、降溫措施，運(yùn)用測溫儀器，有效地控制大體積混凝土澆筑時(shí)的內(nèi)外溫差，控制和避免混凝土裂縫的產(chǎn)生以確保實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的功能及效應(yīng)。本文通過工程實(shí)例分析，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)和環(huán)境條件等綜合因素，采用合理有效的溫度裂縫控制措施，加強(qiáng)測溫監(jiān)控及時(shí)養(yǎng)護(hù)等一系列施工措施，并加強(qiáng)施工過程管理，有效預(yù)防與控制大體積混凝土施工裂縫，保證施工工程質(zhì)量。

作者簡介：

何亮（1983—），男，漢族，湖南岳陽人，畢業(yè)于南華大學(xué)。