基于溫度監(jiān)測的C50 高標(biāo)號大體積混凝土溫升控制策略研究

文／張遠(yuǎn)、王祝濤、劉碩、何博、張文銘 中國建筑第八工程局有限公司東北分公司 遼寧大連 116000

引言：

C50高標(biāo)號大體積混凝土作為一種常用的建筑材料，在大型工程項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用。然而，由于混凝土的自身發(fā)熱性能，施工過程中的溫升問題對混凝土的性能和耐久性產(chǎn)生了重要影響。因此，如何有效控制C50 大體積混凝土的溫升，保證施工質(zhì)量和工期的同時，成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

1.C50 高標(biāo)號大體積混凝土溫升控制的研究意義

C50 高標(biāo)號大體積混凝土溫升控制的研究意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先，混凝土溫升對工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性有著重要的影響。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于體積較大，自身內(nèi)部的溫升會引起溫度梯度和熱應(yīng)力的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土的裂縫、變形和損傷。因此，控制混凝土溫升對保證工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性至關(guān)重要。對于C50 高標(biāo)號的大體積混凝土結(jié)構(gòu)而言，溫升控制更為關(guān)鍵，因?yàn)槠涫┕ず图夹g(shù)要求更高，一旦溫升過大，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題。其次，混凝土溫升的研究可以為大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)。通過深入研究和分析混凝土溫升的影響因素和控制方法，可以為大體積混凝土的配比設(shè)計(jì)、澆筑施工等提供具體的技術(shù)指導(dǎo)。例如，根據(jù)溫升的控制要求，可以合理調(diào)整水膠比、摻合料的類型和用量，選擇適當(dāng)?shù)氖┕r間和方式，從而提高混凝土的耐久性和工程質(zhì)量。此外，混凝土溫升控制的研究對于節(jié)能減排和資源的合理利用也具有重要意義。一方面，合理控制混凝土的溫升可以減少混凝土的能耗和碳排放，降低對環(huán)境的不良影響。另一方面，通過混凝土中摻入適量的摻合料，可以降低水泥用量，減少對自然資源的消耗，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。最后，混凝土溫升控制的研究對于推動建筑行業(yè)的科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步也具有重要意義。隨著城市化進(jìn)程的加快和高層建筑的迅速發(fā)展，對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的需求不斷增加。深入研究和掌握溫升控制的相關(guān)技術(shù)，可以提高建筑工程的施工質(zhì)量和技術(shù)水平，推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。總之，C50 高標(biāo)號大體積混凝土溫升控制的研究意義重大。通過深入研究和探索，可以有效解決大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程中面臨的溫升問題，提高工程的安全性和耐久性。同時，溫升控制的研究還對于建筑行業(yè)的發(fā)展和資源的合理利用具有重要的促進(jìn)作用。因此，加強(qiáng)對C50 高標(biāo)號大體積混凝土溫升控制的研究是當(dāng)前建筑領(lǐng)域亟需解決的科學(xué)問題之一。

2.C50 大體積混凝土溫升控制策略分析

2.1 溫度監(jiān)測技術(shù)介紹

溫度監(jiān)測技術(shù)是指通過安裝傳感器和監(jiān)測裝置，對C50 大體積混凝土在施工程中的溫度進(jìn)行實(shí)時測和記錄的技術(shù)手段。溫度監(jiān)測可以幫助工程人員實(shí)時掌握混凝土的溫情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決溫度異常問題，保證混凝土的施工質(zhì)量和工程安全。常的溫度監(jiān)測技術(shù)主要有兩種：內(nèi)部溫度監(jiān)測和表面溫度監(jiān)測。內(nèi)部溫度監(jiān)測通常采用溫度傳感器嵌入混凝土內(nèi)部，通過監(jiān)測混凝土內(nèi)部的溫度變化，來判斷混凝土的溫度發(fā)展趨勢和熱量釋放情況。表面溫度監(jiān)測則是通過測量混凝土表面的溫度來了解混凝土的溫度狀態(tài)。溫度監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以有效地幫助工程人員進(jìn)行溫升控制。通過實(shí)時監(jiān)測溫度，可以及時調(diào)整施工工藝和控制措施，避免混凝土溫度超標(biāo)引發(fā)的裂縫和變形問題，保證工程的安全和穩(wěn)定性（如表1 所示）。同時，溫度監(jiān)測技術(shù)還可以為后續(xù)的結(jié)構(gòu)性能評估和健康監(jiān)測提供重要的數(shù)據(jù)支持。

2.2 溫升控制的原理和方法

溫升控制是指通過合理的施工工藝和控制措施，對C50 大體積混凝土的溫升進(jìn)行有效管理和控制，以避免溫度引起的負(fù)面影響。溫升控制的主要原理和方法有以下幾點(diǎn)：首先是合理配合比設(shè)計(jì)。通過調(diào)整水膠比和摻合料的使用量等配合比參數(shù)，可以有效降低混凝土的水化熱釋放和收縮變形，從而控制溫升。其次是添加適當(dāng)?shù)耐饧觿Ｍㄟ^選擇適當(dāng)?shù)膿胶狭虾吞砑觿绶勖夯摇⒕從齽┑龋梢哉{(diào)節(jié)混凝土的水泥反應(yīng)水化熱和凝結(jié)時間，有效控制溫度的上升速率。此外，還可以采用預(yù)冷和降溫措施。在施工前，可以采用預(yù)冷措施對混凝土進(jìn)行降溫處理，減少施工中的溫升。同時，在施工過程中可采用冷卻水淋澆、保溫覆蓋等方式進(jìn)行降溫控制。最后是加強(qiáng)施工管理和監(jiān)測。通過嚴(yán)格控制澆筑速度、施工進(jìn)度和溫度監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理溫度異常情況，保證混凝土的溫升在安全范圍內(nèi)[1]。

通過分析可知。合理配合比設(shè)計(jì)：通過調(diào)整水膠比、摻合料使用量等配合比參數(shù)，可以有效降低混凝土的水化熱釋放和收縮變形，從而控制溫升。這意味著采用了科學(xué)合理的配合比設(shè)計(jì)可以幫助控制C50 大體積混凝土的溫度上升。添加適當(dāng)?shù)耐饧觿哼x擇適當(dāng)?shù)膿胶狭虾吞砑觿┤绶勖夯摇⒕從齽┑龋诨炷林幸脒@些物質(zhì)可調(diào)節(jié)水泥反應(yīng)釋放出的熱量和凝結(jié)時間，有效控制溫度上升速率。這意味著通過添加適當(dāng)?shù)耐饧觿┛梢詭椭刂苹炷恋臏厣^程。預(yù)冷和降溫措施：在施工前采取預(yù)冷措施對混凝土進(jìn)行降溫處理，以減少施工中的溫升。同時，在施工過程中可采用冷卻水淋澆、保溫覆蓋等方式進(jìn)行降溫控制。這意味著通過預(yù)先降低和持續(xù)管理混凝土的溫度可以實(shí)現(xiàn)良好的溫升控制效果。加強(qiáng)施工管理和監(jiān)測：嚴(yán)格控制澆筑速度、施工進(jìn)度并進(jìn)行及時的溫度監(jiān)測，能夠發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的異常情況，并確保混凝土的溫升在安全范圍內(nèi)。這說明加強(qiáng)管理與監(jiān)測是保證C50 大體積混凝土質(zhì)量和避免不良影響的重要步驟。以上數(shù)據(jù)表明基于溫度監(jiān)測所采用的C50高標(biāo)號大體積混凝土材料在設(shè)計(jì)配合比、添加外加劑以及實(shí)施預(yù)冷和降溫措施等方面的策略與方法是有效的，并且通過加強(qiáng)施工管理和監(jiān)測可以進(jìn)一步確保溫升控制效果。

2.3 C50 大體積混凝土的溫升特點(diǎn)

C50 大體積混凝土由于其較大的施工體積和較高的混凝土溫升，具有以下特點(diǎn)：首先，C50 大體積混凝土的溫升較大，主要是由于水泥的水化反應(yīng)釋放大量的熱量，導(dǎo)致混凝土溫度迅速上升。溫升過大可能引發(fā)混凝土的裂縫和變形問題，對工程質(zhì)量和安全性造成影響。其次，C50 大體積混凝土的溫升速率較快。由于大體積混凝土的施工速度較快，熱量釋放速率較大，使得溫度的上升速率較高。因此，需要采取有效的措施和管理方法，及時降低溫度的上升速率。此外，C50 大體積混凝土施工過程中的溫度控制難度較大。由于施工體量大、溫度控制范圍廣，要求嚴(yán)格控制溫度的上升速率和最終溫度，對施工管理和控制要求較高。綜上所述，針對C50 大體積混凝土的溫升特點(diǎn)，需要采取合理的配合比設(shè)計(jì)、添加適當(dāng)?shù)耐饧觿约凹訌?qiáng)施工管理和監(jiān)測等措施，有效控制溫升，確保工程質(zhì)量和安全性[2]。

3.實(shí)施方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

3.1 項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目是由招商局集團(tuán)旗下遼寧港口集團(tuán)投資、招商蛇口代建的雙業(yè)主管理模式的超高層綜合體項(xiàng)目。地塊位于某市市中心黃金地段，占地面積達(dá)1.79 萬m2，總建筑面積達(dá)到15.79 萬m2。項(xiàng)目包括物業(yè)、辦公等多個功能，是一個具有重要影響力和示范性的城市綜合體建設(shè)項(xiàng)目。

3.2 宏觀設(shè)計(jì)原則與策略

在項(xiàng)目的宏觀設(shè)計(jì)上，我們制定了一系列原則與策略，以確保施工過程的順利進(jìn)行。首先，我們注重施工策劃，對施工階段進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃和分階段實(shí)施，從而保證施工過程的高效性和質(zhì)量的可控性[3]。其次，我們充分調(diào)研了項(xiàng)目周邊道路、攪拌站至項(xiàng)目的路線等情況，提出了具體的車輛需求，并嚴(yán)格執(zhí)行車輛導(dǎo)流、澆筑速度控制等措施，以提高澆筑速度的同時確保澆筑質(zhì)量。另外，我們在施工前進(jìn)行了多輪的綜合策劃，包括溜槽架體、卸料口、導(dǎo)流隔板措施、人員行進(jìn)路線等方面的前置策劃，以確保施工的便利性和安全性。

3.3 配合比優(yōu)化與外加劑搭配

在配合比優(yōu)化與外加劑搭配方面，我們根據(jù)設(shè)計(jì)文件對地下室底板、側(cè)墻、梁板等構(gòu)件的補(bǔ)償收縮及防水要求，進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，并結(jié)合相關(guān)多類外加劑，通過摻合后的適配等環(huán)節(jié)篩選，實(shí)現(xiàn)了滿足設(shè)計(jì)要求、降低采購單價(jià)平均的目標(biāo)。我們還根據(jù)含水率的變化適時調(diào)整施工配合比，摻加適量的粉煤灰，以降低水泥用量、水化熱和收縮，并預(yù)防堿集料反應(yīng)等問題。通過這些優(yōu)化措施，我們有效地提升了混凝土的性能和施工的質(zhì)量。

3.4 溫度監(jiān)測與控制措施

針對溫度的監(jiān)測與控制，我們采取了一系列措施。首先，我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了熱工計(jì)算，對絕熱溫升進(jìn)行了準(zhǔn)確的預(yù)測，并在實(shí)施過程中進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測，確保溫度的控制在合理范圍內(nèi)。其次，我們在原材料選擇方面，根據(jù)參數(shù)設(shè)定要求，優(yōu)選了適合項(xiàng)目需求的原材料，以確保混凝土的溫度控制[4]。此外，我們還利用先進(jìn)的軟件進(jìn)行模擬建模，預(yù)測每個泵位的澆筑時間及泵位轉(zhuǎn)換時間，從而對澆筑階段進(jìn)行預(yù)控策劃，確保混凝土在振搗狀態(tài)下流淌范圍的控制。通過這些溫度監(jiān)測與控制措施，我們有效地提高了混凝土的品質(zhì)和工程的可靠性。綜上所述，通過精細(xì)化的施工策劃、配合比優(yōu)化與外加劑搭配、以及溫度監(jiān)測與控制措施的落實(shí)，我們相信本項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行，并取得優(yōu)異的施工效果。我們將嚴(yán)格按照這些方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化的要求，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施[5]。

4.實(shí)際工程驗(yàn)證與結(jié)果分析

4.1 工程項(xiàng)目介紹

本工程是一座超高層綜合體項(xiàng)目。為了滿足施工需求和保證混凝土澆筑質(zhì)量，我們對該項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的施工策劃和實(shí)施方案設(shè)計(jì)。在施工策劃中，我們充分考慮了項(xiàng)目周邊道路、攪拌站至項(xiàng)目的路線等相關(guān)情況，并根據(jù)留槽、天泵、地泵不同澆筑速度的要求，提出了具體的施工需求。我們將整體施工劃分為五個施工階段，并在澆筑過程中嚴(yán)格執(zhí)行車輛導(dǎo)流和澆筑速度控制，以確保澆筑質(zhì)量的前提下最大限度提高澆筑速度（如圖1 所示）。在實(shí)施方案的設(shè)計(jì)中，我們使用了專業(yè)的軟件進(jìn)行模擬建模，對澆筑階段進(jìn)行預(yù)控策劃。通過計(jì)算混凝土振搗狀態(tài)下的流淌范圍，我們能夠準(zhǔn)確計(jì)算每個泵位的澆筑時間和泵位轉(zhuǎn)換時間，從而實(shí)現(xiàn)了高效的澆筑計(jì)劃。此外，我們還對攪拌廠家配合比的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了要求，并廣泛調(diào)研了相關(guān)的多類外加劑，結(jié)合補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，制定了適當(dāng)?shù)膿胶媳壤越档退嘤昧俊⒖刂苹炷翜厣褪湛s，最大限度地提高混凝土的性能。

圖1 項(xiàng)目概況

4.2 溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

在實(shí)際施工過程中，我們對混凝土的溫度進(jìn)行了監(jiān)測和記錄。通過分析溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在澆筑過程中，混凝土的溫度峰值均符合設(shè)計(jì)要求，并且與前期的溫度計(jì)算結(jié)果較為接近，驗(yàn)證了我們的設(shè)計(jì)方案的可行性。此外，我們還觀察到混凝土的凝結(jié)時間滿足設(shè)計(jì)要求，無泌水現(xiàn)象和混凝土坍落度損失值較小。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)了我們在施工策劃中對混凝土性能的合理預(yù)測和控制[6]。

4.3 溫升控制效果評價(jià)

通過對實(shí)際工程的溫升監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，我們可以得出以下評價(jià)：首先，我們采用的摻合比例及外加劑配合，有效降低了混凝土的溫升。經(jīng)過熱工計(jì)算和實(shí)測溫度峰值對比，我們發(fā)現(xiàn)溫升控制效果良好，與計(jì)算指標(biāo)較為接近。其次，混凝土的抗裂性能也得到了有效提升。通過對溫升情況的分析，我們發(fā)現(xiàn)混凝土的收縮性能得到了控制，降低了可能出現(xiàn)的開裂風(fēng)險(xiǎn)。此外，在實(shí)際施工中，我們嚴(yán)格執(zhí)行了澆筑速度控制和車輛導(dǎo)流措施。這大大提高了施工的效率，并進(jìn)一步確保了混凝土的澆筑質(zhì)量。

5.討論與展望

5.1 結(jié)果分析與討論

通過本次項(xiàng)目的實(shí)施方案和施工實(shí)踐，取得了一系列令人滿意的結(jié)果。首先，在方案內(nèi)容上我們采用了全面考慮的，對項(xiàng)目的情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并在設(shè)計(jì)和施工策劃階段進(jìn)行了深入的研究。其次，在施工過程中，我們針對混凝土的大體積澆筑問題提出了專門的處理方案，并通過合理的施工策略和措施，實(shí)現(xiàn)了高效的施工進(jìn)度和質(zhì)量控制。同時，在商務(wù)方面，我們與攪拌廠家合作，不斷優(yōu)化配合比和采購金額，取得了經(jīng)濟(jì)效益上的積極成果。

5.2 存在的問題與改進(jìn)方向

在項(xiàng)目實(shí)施中，我們也發(fā)現(xiàn)了存在的一些問題。首先，由于對外加劑的選擇和使用存在一定的局限性，可能對一些特殊需求的滿足有一定的限制。其次，在施工過程中，由于時間和成本的限制，可能無法完全滿足所有設(shè)計(jì)要求，需要在后續(xù)的工作中進(jìn)一步改進(jìn)。另外，部分施工措施和策略可能需要進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以進(jìn)一步提高施工效率和質(zhì)量[7]。為了解決上述問題，我們將采取以下改進(jìn)方向。首先，將進(jìn)一步完善外加劑的應(yīng)用研究，以滿足更多的設(shè)計(jì)要求和施工特殊需求。其次，將進(jìn)一步優(yōu)化施工策略和措施，以提高施工效率和質(zhì)量的同時，更好地滿足設(shè)計(jì)要求。另外，將加強(qiáng)與攪拌廠家的合作，進(jìn)一步優(yōu)化配合比和采購金額，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

5.3 研究的展望和推廣應(yīng)用

本次項(xiàng)目的實(shí)施方案和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為今后類似項(xiàng)目的研究和實(shí)施提供了重要的參考。在未來的研究中，我們將進(jìn)一步深入探索外加劑的應(yīng)用領(lǐng)域，提升其應(yīng)用效果和適用范圍，為施工實(shí)踐提供更多的技術(shù)支持和解決方案。同時，我們也將加強(qiáng)對施工策略和措施的研究，通過不斷的實(shí)踐和總結(jié)，進(jìn)一步提高施工效率和質(zhì)量[8]。在推廣應(yīng)用方面，我們將針對同類型的項(xiàng)目，積極推動本次項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和成果在其他地區(qū)和領(lǐng)域的應(yīng)用。通過與攪拌廠家、設(shè)計(jì)方和施工方的合作，共同推動混凝土施工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。同時，我們也將加強(qiáng)與相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)的溝通與合作，促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的交流和共享，推動行業(yè)的良性發(fā)展。

結(jié)語：

本文通過對C50 大體積混凝土的溫升控制策略進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的驗(yàn)證，提出了相應(yīng)的宏觀設(shè)計(jì)、配合比優(yōu)化和外加劑搭配等措施。通過監(jiān)測溫度數(shù)據(jù)并對結(jié)果進(jìn)行分析，證明了該控制策略的有效性。然而，仍然存在一些問題需要改進(jìn)和深入研究。未來的工作可以進(jìn)一步優(yōu)化溫升控制策略，提高施工效率和混凝土的性能，為大體積混凝土溫升問題的解決提供更加完善的方法和技術(shù)支持。