超长混凝土冬施温度监测及防裂控制

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发布时间：2021-09-08

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超长混凝土冬施温度监测及防裂控制
陈月平，李治，朱广祥，朱卫中
(1．中铁建设集团。哈尔滨150001； 2．黑龙江省寒地建筑科学研究院．哈尔滨150080)
【摘要】文中通过在严寒气候条件下，对轨道层C50F300不同结构尺寸的主梁、预应力梁、细梁、板混凝土
进行温度监测，获得C50混凝土早期内部水化温升峰值、温度场分布及温度发展规律。根据不同尺寸混凝土降温
速率、内外温差，调整养护方式，有效地降低混凝土表层与中心温差，避免在混凝土表面和内部产生温度裂缝。
【关键词】严寒气候；温度监控；养护措施；大体积超长结构混凝土。
【中图分类号】TU755．8 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)05—0115—03
为研究C50大体积超长结构混凝土冬施水化热温度场
变化，解决严寒季节大体积混凝土施工防冻、防裂技术难
题，结合某工程轨道层C50级超长结构大体积混凝土冬期
施工，进行全过程温度监测，并对混凝土温度应力进行分
析⋯ ，并根据实测温升峰值、温度场分布情况，按照
GB50496—2009(大体积混凝土施工规范》、JGJ104—97《建
筑工程冬期施工规程》规定，采取相关措施对混凝土进行温
度控制。
1 工程概况
某高铁工程轨道层局部长41m、宽48m，由主梁和板组
成，其中主梁有五道，两道主预应力梁长41m，截面尺寸为
1．5m×2．7m，三道非预应力梁尺寸为48m×1．5m x 2．5m，
楼板厚度分别为400mm和100mm。混凝土强度等级为
C50，抗冻等级为 00。混凝土施工季节为1月下旬，施工
期间环境气温为一l0～一29．9~C，平均气温一15℃ ，极端最
低气温一29．9~C。混凝土采取暖棚法施工，为防止运输与浇
筑过程中受冻，配制中掺加了一10℃ 防冻剂进行施工。
2 原材料及配比
表1 试验室混凝土配合比
强强度度等等级级————垫 — 坍⋯落⋯度’ 适用环境
7d 28d 56d ／mm
C50 40．3 58．4 62．9 2O5 一lO℃
低碱型P．042．5水泥，I级粉煤灰，砂为中砂，石子为5
— 16mm和5～25mm两级配碎石，按8：2质量比掺配成连续
级配碎石，NC一3型高效减水早强防冻剂，WHDF型混凝土
增强密实抗裂剂。混凝土配比及性能见表1、表2。
3 温度监测的意义
在北方严寒地区进行大体积超长结构混凝土冬期施
工，其防冻和对早期温度应力裂缝的控制是工程技术人员
极为关注的工程问题【2J，该工程进行温度监测及控制的意
义主要有以下几点：
(1) 五道主梁属于大体积混凝土超长结构，其水泥用
量、配合比都与普通大体积混凝土不同，掌握其温度变化规
律，对指导今后类似工程冬季施工具有参考意义。
(2) 本工程结构尺寸复杂，包含有预应力主梁、非预
应力主梁、细梁、400ram厚板、100ram厚板，这些不同尺寸的
结构布置在同一个浇筑面上，其混凝土水化温度必然不同，
而由温度应力不同引起结构力学性能的变化将对整个结构
带来影响，所以要及时掌握各个尺寸结构温度的变化情况，
采取相应的措施。
(3) 混凝土工程在平均一20℃气温下施工，虽然其浇
筑过程都采取了加热保温措施，但由于混凝土施工原材料、
搅拌、运输、工作性调整等影响因素较多，一旦出现问题，将
使混凝土立即受冻，造成较大危害。所以在混凝土拌合、出
机、入泵、入模等关键环节要进行温度监测，这样既确保混
凝土质量，又能跟踪检查混凝土施工的各个过程，掌握第一
手资料，出现问题时可以快速解决。
4 测试结果及分析
4．1 混凝土浇筑情况
混凝土采用现场搅拌站集中搅拌，由罐车运至现场，由
5部地泵通过导管泵送人模，全部混凝土1800m。，42h内全
部浇筑完毕。混凝土工作性较好，坍落度在180～200mm之
间，混凝土入模温度在24～27~C之间，暖棚内温度为7～
15℃ ，粱模板下部温度为2—5~C。
4．2 梁的温度场变化情况
混凝土从浇筑人模开始即采用预埋的热电偶测温仪进
行全面的温度监测，具体温度曲线见图1。测温结果显示，
混凝土主梁中心温度最高达74~C，出现的位置在梁的中心
处，温度场由梁中心向两端呈现递减趋势，基本符合温度应
力中间高、两端低的特点，梁的表面和底部温度与中心温度
之差不超过25~C。在环境温度稳定时，上下表面温度曲线
相互重合，随着中心温度平缓均匀下降。梁的水化温升最
高峰值集中在混凝土浇筑完后的36h，最高峰值持续10h后
开始下降。本工程梁体混凝土开始降温后，前期降温速率
较快，平均24h降温5~C，后期表面与底部温度与环境温度