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职称评定《论文》范本
申报论文
（中级）
题目：
大体积混凝土施工及温控措施
总结人：
工作单位:
20年月
摘要：
眉山市英伦蓝岸项目工程中，主楼筏板基础最薄处1.6m，部分厚度达2.4m，属大体积混凝土结构。
为克服大体积混凝土因水化热过高产生裂缝，施工采取优化配合比、设置温度后浇带，斜面分层浇筑和混凝土浇筑后温度检测等一系列措施，成功地控制了混凝土裂缝的产生，确保工程施工质量
关键词：
大体积混凝土、筏板基础、温度控制、裂缝控制
引言：
大体积混凝土在工程建设中的应用日趋广泛，其承载功能及安全性也越来越受到关注。
结构的承载力克通过合理的设计来保证，而影响混凝土使用安全性的一个重要因素就是其表面及内部产生的裂缝，这些裂缝将对结构的承载力及防水、抗冻、钢筋锈蚀、化学侵蚀等长期使用性能产生严重的危害，影响建筑物的使用寿命。
随着大体积混凝土因温度问题的大量出现，人们越开越意识到因温度开裂给工程带来的严重影响。
具体施工中要考我们多观察比较，出现问题后多分析，综合擦去多种预防处理措施，因而工程实践经验的总结也是非常必要的。
目录
一、工程概况3
二、大体积混凝土裂缝产生的原因3
三、混凝土原材料、配合比技术要求4
四、大体积混凝土基础底板裂缝控制的施工理论计算5
五、商品混凝土的运输9
六、大体积混凝土的浇筑9
七、大体积混凝土的养护11
八、基础底板大体积混凝土的测温12
九、结语12
一、工程概况
英伦蓝岸工程是四川普赖斯实业有限公司投资开发的高层住宅及多层商业项目，位于眉山新城区核心区，东临80米宽东坡大道，南临文安西路北侧的80米宽高压绿化走廊，西侧为住宅用地及大石桥变电站，北临水墨艺术馆。
。
规划建设净用地面积22000m2，总建筑面积145629.29㎡，其中地上建筑面积109628.24㎡，住宅建筑面积100969.60m2，地下建筑面积35450.38㎡。
结构体系：
剪力墙结构体系，部分框支剪力墙结构体系。
筏板基础混凝土强度等级为C30P8纤维混凝土。
二、大体积混凝土裂缝产生的原因
（一）水泥水化热
水泥在水化过程中产生大量的热量，是大体积混凝土内部热量的主要来源。
大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使混凝土内部温度升高，混凝土内部的最高温度，大多发生在浇筑后的3d左右，当混凝土的内部与表面温差过大时，会产生温度应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时，便开始产生温度裂缝。
这是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。
（二）约束条件
结构在有约束的情况下变形时，受到一定的约束而在其内部产生应力，当早期温度上升产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力，由于混凝土弹性模量小，应变和应力松弛度大，使混凝土与地基连接不牢固，因而压应力较小，当温度下降时，由于混凝土弹性模量变大，变形过程中产生较大拉应力，若超过混凝土抗拉强度，混凝土就会出现垂直裂缝。
也就是习惯上讲的中心裂缝，此裂缝对混凝土防水效果破坏最大。
（三）外界气温的变化
混凝土内部温度由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者叠加。
外界温度越高，混凝土的浇筑温度也越高。
外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差应力，造成混凝土出现裂缝。
此裂缝可通过调整混凝土掺合料、减小水化热和控制温升时间及增减表层保温设施的方式进行施工控制。
（四）混凝土的收缩变形
混凝土的拌和水中，只有约20%的水分是水泥水化热所必需的。
其余80%被蒸发。
水分的蒸发引起混凝土体积的收缩，从而产生裂缝。
此种裂缝多数体现为表面裂缝，虽然对混凝土整体防水效果影响不大，但是影响钢筋保护层效果和观感质量。
当裂缝宽度超过0.2mm时，也达不到规范要求。
此裂缝一般施工控制手段是增加表层防裂筋（网）和多次抹压收面。
三、混凝土原材料、配合比技术要求
水泥：
符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的现行国家标准。
选用四川峨胜水泥厂生产的峨胜牌P.O42.5R水泥。
商品混凝土供应单位应保留水泥厂家备案书、出厂合格证、质量证明及复试试验报告等，并对其品种、等级、包装、出厂日期等检查验收。
砂：
选用质地坚硬、级配良好的低碱活性天然中砂。
符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的现行标准，其含泥量≤3%、细度模数：
2.3～3.0、泥块含量≤0.6％。
石子：
优先选用低碱自然连续级配的碎石或卵石，应具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度，能减少混凝土的收缩。
要符合《普通混凝土所用碎石或卵石质量标准及检验方法》，含泥量≤1%，针状和片状颗粒含量≤15%，泥块含量≤0.2％。
混凝土外加剂：
在混凝土中加入高效减水剂，可改善混凝土拌和物的和易性，增加坍落度，将混凝土的坍落度损失减少到最低限度，节约水泥，降低水化热，减少用水量。
且后期强度增长明显提高，可大大改善和提高混凝土各项物理力学性能。
混凝土外加剂要符合《混凝土外加剂应用技术规范》的规定和要求。
矿物掺合料：
加入粉煤灰掺合料时，粉煤灰中的高活性Si02、A1203能与水泥浆中的Ca（OH）2进行二次水化反应，可以消耗吸收混凝土中的碱，从而降低混凝土中的碱含量，消除大体积混凝土由于碱集料反应产生的裂缝；另一方面，粉煤灰可以在很大程度改善混凝土的和易性，从而进一步保证混凝土的泵送浇筑。
同时，每立方米的混凝土中掺加一定量的粉煤灰，减少水泥用量，从此降低了水泥的水化热，达到降低混凝土内外温差，抑制混凝土产生温度裂缝的目的。
依据《地下工程防水技术规范》的规定，防水混凝土掺入的粉煤灰级别不得低于二级，烧失量不应大于5%，用量宜为胶凝材料总量的20%～30%。
本工程采用眉山市旗胜建材有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰，掺量为20%。
混凝土配合比要求：
混凝土配合比决定了混凝土的强度、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初终凝时间等特性指标。
混凝土初凝时间10h～12h；混凝土出罐坍落度：
160±20mm。
混凝土的凝结时间通过外加剂来调整，根据当时的大气温度条件、混凝土运输距离、施工要求等调整混凝土的初凝及终凝时间，保证大体积混凝土浇灌不出现施工冷缝；及时与商混公司取得联系进行调整，并由商混公司出具混凝土配合比。
搅拌站要进行严格的混凝土配合比的试配，在系列试配的基础上优选混凝土配合比，针对提出的试验室配合比，在实际生产中进行生产配合比的试拌，以满足施工要求的混凝土技术指标和施工过程中的工作要求。
出罐后混凝土应确保混凝土不出现离析、泌水现象；钢筋密集的特殊部位混凝土坍落度经监理单位同意后可适当调整。
按照《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）的要求，混凝土原材料计量要准确，称量的允许偏差不应超过限值。
四、大体积混凝土基础底板裂缝控制的施工理论计算
1、计算常数取值：
水泥水化总热量：
Q=375kJ/kg；混凝土的密度：
2440kg/m3；
混凝土的比热：
C=0.96kJ/kg.K；常数：
e=2.718；
标准状态下最终收缩值：
ξyo=3.24×10-4
混凝土的线性膨胀系数：
α=1.0×10-5
混凝土的最终弹性模量：
Е=3.15×104N/mm2
底板混凝土厚度：
1.4m
混凝土配合比
材料名称
水
水泥
细集料
粗集料
粉煤灰
减水剂
防水剂
生产厂家
眉山
峨胜
眉山
眉山
旗胜
鑫统领
元大
单方用量（kg/m3）
170
314
779
1064
73
7.4
31
温度参数表
材料名称
水
水泥
细集料
粗集料
粉煤灰
减水剂
防水剂
温度（℃）
16℃
18℃
20℃
19℃
18℃
16℃
16℃
备注：
细集料含水率5%，粗集料含水率3%，平均环境温度20℃，采用混凝土罐车运输，从混凝土出站到工地所需时间为20分钟，
2、混凝土拌和温度的计算：
T0＝〔0.22（TSms+Tgmg+Tcmc）+Twmw+Tsws+Tgwg〕/〔0.22（mS+mg+mc）+mw+ws+wg〕
＝〔0.22（20×740+19×1032+18×314）+16×170+20×39+19×32〕÷〔0.22（740+1032+314）+170+39+32〕
≈18.46℃
T0——混凝土拌和温度（℃）；
TS、Tg—砂、石子的温度（℃）；
Tc、Tw—水泥、拌和用水的温度（℃）；
mc、ms、mg—水泥、扣除含水量的砂、石子的重量（㎏）；
mw、ws、wg—水及砂、石子中游离水的重量（㎏）；
3、混凝土浇筑温度计算：
TP=T0+（at1+0.032n）×（Ta-T0）
TP——混凝土浇筑温度（℃）；
T0——混凝土拌和温度（℃）；
t1——混凝土拌合物运输到浇筑的时间（h）；
n——混凝土拌合物转运次数（罐车-混凝土泵-入模，故n=2）；
Ta——混凝土运输和浇筑时的室外温度（℃），取20℃；
a——温度损失系数，当用混凝土罐车运输时，a=0.25。
混凝土装卸和运转时间，预计5min，t为混凝土运输时间，预计20min，平仓振捣混凝土浇筑完毕预计20min。
总运输时间t1为45min=0.75h。
TP=T0+（at1+0.032n）×（Ta-T0）
=18.46+（0.25×0.75+0.032×2）×（20-18.46）
≈19.35℃取浇筑温度为19.35℃
4、计算混凝土最大水化热绝热温升值
T=mc×Q/（C×ρ）
=（314×375）/（0.96×2440）
=50.27℃
mc――每立方米砼水泥用量（Kg）
Q――每千克水泥水化热量（KJ/Kg）,取375KJ/Kg
C――砼的比热，取0.96kJ/kg.K
ρ――砼的质量密度，取2440Kg/m3.
5、计算混凝土内部最高温度
Tmax=Tp＋T×ξ
Tmax--混凝土内部实际最高温度（℃）;
Tp－混凝土浇筑温度（℃）;
T―混凝土绝热温升值（℃）;
ξ——不同浇筑块厚度的温降系数。
按1.4m厚基础底板不同的龄期的降温系数ξ值经查表差分法得：
浇筑层
厚度（m）
龄期t（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.4
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
混凝土内部最高温度Tmax
浇筑层
厚度（m）
龄期t（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.4
43.98
42.47
38.45
33.93
29.91
26.89
25.38
23.37
21.86
21.36
由国内工程经验及上表可知，混凝土3～4d左右内部温度最高，则验算3d混凝土温差。
6、计算混凝土表面最高温度：
Tbmax=Tq+4×（H-h′）×h′×▽T/H²
Tbmax——混凝土表面最高温度（℃）；
Tq——大气温度（℃）；
▽T——混凝土中心温度与外界气温之差的最大值（℃）；
H——混凝土浇筑厚度（m）
h′——混凝土虚铺厚度（m）
Tbmax=20+4×（1.4-0.1）×0.1×（43.98-22）/1.4²
≈25.83℃
7、各龄期混凝土收缩变形值：
式中：
--龄期t时混凝土的收缩变形值；
--标准状态下最终收缩值，3.24×10-4
常数e=2.718；
M1、M2、M3…Mn--各种不同条件下的修正系数；
混凝土收缩变形不同条件影响修正系数
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
积M
1.00
1.00
1.00
1.21
1.00
1.09
1.00
1.30
1.0
0.8
1.37
各龄期混凝土收缩变形值如下表
龄期（d）
3
6
9
12
15
18
21
（×10-5）
1.31
2.59
3.83
5.03
6.19
7.32
8.42
8、混凝土各龄期弹性模量
计算公式：
β——掺合料修正系数，该系数取值应以现场试验数据为准，在施工准备阶段和现场无试验数据时，可参考下述方法进行计算
β＝β1·β2
β1——粉煤灰掺量对应系数，取值参见下表：
β2——矿粉掺量对应系数，取值参见下表：
E0－混凝土最终弹性模量（Mpa）C30取定E0＝3.15×104N/mm2
掺量
0
20%
30%
40%
粉煤灰（β1）
1
0.99
0.98
0.96
矿渣粉（β2）
1
1.02
1.03
1.04
混凝土各龄期弹性模量（N/mm2）
龄期（d）
3
6
9
12
15
18
21
E（t）（×104）
0.753
1.32
1.77
2.1
2.36
2.55
2.7
9、温度应力计算
式中：
E（t）－各龄期混凝土弹性模量
α－混凝土线膨胀系数1×10-5/℃
ΔT（t）－各龄期混凝土最大综合温差
μ－混凝土泊松比，取定0.15
Rk－外约束系数,取定0.35
Sh（t）－各龄期混凝土松弛系数
混凝土松弛系数如下表
龄期（d）
3
6
9
12
15
18
21
Sh（t）
0.186
0.208
0.214
0.215
0.233
0.252
0.301
温度应力（N/mm2）
龄期（d）
3
6
9
12
15
18
21
б
-0.146
-0.301
-0.434
-0.54
-0.684
-0.829
-1.09
10、验算抗裂度是否满足要求
根据经验资料，把混凝土浇筑后的15d作为混凝土开裂的危险期进行验算。
（抗裂度验算）
式中：
fct=1.65Mpa（28天抗拉强度设计值），同条件龄期15天抗拉强度设计值（达28天强度的75%）为1.65×0.75=1.24MPa
Fct/ά（t）=1.24/0.684=1.81>1.15，满足抗裂度要求。
五、商品混凝土的运输
商品混凝土采用混凝土罐车进行场外运输，要求每辆罐车的运输、浇筑和间歇的时间不得超过2小时，混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的时间不超过0.5小时，每辆罐车运输的间隔时间不得超过15分钟。
混凝土送至现场如有离析现象，在浇筑前进行二次搅拌。
混凝土运输车到达现场后，每车混凝土的坍落度都需进行目测，对混凝土搅拌车每10车不应少于一次检测。
每次浇筑混凝土不少于4次检测。
从搅拌车运卸的混凝土中，分别取1/4和3/4处试样进行坍落度试验，两个试样的坍落度之差不得超过3cm。
当实测坍落度不能满足要求时，应及时通知搅拌站。
严禁私自加水搅拌。
六、大体积混凝土的浇筑
浇筑方法的选择：
基础底板大体积混凝土选用斜面分层浇筑，利用混凝土的自然流淌形成斜坡，较好的适应泵送工艺，避免混凝土输送管经常拆除、冲洗和接长，提高泵送效率，简化了混凝土泌水处理，保证上下混凝土不超过初凝时间。
并根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况，利用混凝土泵施工，预先规定泵的浇筑能力、浇筑区域和浇筑顺序。
明确分工、互相配合、统一指挥。
保质保量完成大体积混凝土的浇筑。
采用斜面分层浇筑，分层高度以尺杆衡量，斜面每层浇筑厚度不超过400mm。
浇筑前将所有泵管支设到位，浇筑时各泵输送管定点，各负其责，以同一坡度（1：
6～1：
10），薄层浇筑，循序推进，一次到顶。
覆盖已浇混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间，派专人检查集水坑底板混凝土状态，严防混凝土初凝。
根据大体积基础底板混凝土流淌速度的范围，需提前进行临近集水坑、电梯井坑内混凝土的施工，应先将集水坑、电梯井坑混凝土浇筑至与基础底板平齐、并振捣密实。
集水坑、电梯井坑坑底混凝土浇筑时，采用间歇浇筑的方法，该部分模板做成整体式并预先架立好，先分层将集水坑、电梯井坑底板浇至与模板平，待坑底混凝土流动性不大，可以承受坑壁混凝土压力时，再浇筑坑壁混凝土，要保证底与壁接触处的质量。
间歇时间在2h左右。
坑底浇筑顺序由长度方向从一端向另一端浇筑推进，坑壁应形成环行回路分层浇筑。
集水坑侧壁混凝土浇筑时，采用对称浇筑的方法，确保侧壁受力均匀。
使用插入式振捣器进行振捣，应做到“快插慢拔”，快插是为了防止上层混凝土振实后而下层混凝土内气泡无法排出，慢拨是为了能使混凝土能填满棒所造成的空洞。
大体积混凝土泌水处理：
混凝土拌合料浇筑之后到开始凝结期间，由于骨料和水泥浆下沉，水分上升，在已浇筑混凝土表面析出水分，形成泌水，使混凝土表面拌合料的含水量增加，产生大量浮浆，硬化后使面层混凝土强度低于内部的混凝土强度，并产生大量容易剥落的“粉尘”，混凝土在采用分层施工浇筑工艺时，必须清除泌水和浮浆，否则会严重影响上下层混凝土之间粘结能力。
影响钢筋和混凝土握裹强度，产生裂缝。
大体积混凝土基础底板在浇灌振动过程中，可能会产生大量的泌水，由于混凝土为一个大坡面，泌水延坡面流至坑底，随着混凝土浇筑向前渗移，最终集中在墙体根部、后浇带处及集水坑、电梯井坑底部，此时派专人用水泵随时将积水抽出。
不断排除大量泌水，有利于提高混凝土质量和抗裂性能。
混凝土表面的处理：
基础底板大体积混凝土浇筑施工中，其表面水泥浆较厚，为提高混凝土表面的抗裂性，在混凝土浇筑到底板顶标高后要认真处理，按标高用铝合金大杠刮平混凝土表面，墙根、柱根处处理细致；混凝土表面及时用木抹子抹压密实，待混凝土收水后，再用木抹子搓平两次，以闭合收水裂缝，还应根据现场条件，压面至压不动时为止。
然后覆盖塑料薄膜养护。
七、大体积混凝土的养护
大体积混凝土的养护期间必须严格控制其内外温差，确保不出现有害裂缝，确保混凝土质量，养护是一项十分关键的工序，应根据气候条件采取控温措施，并按需要，测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内。
温差控制在25℃范围内。
大体积混凝土养护要达到保温和保湿的双重目的。
保温能保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混凝土表面的热扩散和温度梯度，防止产生表面裂缝，同时延长散热时间，可充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特性，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯通裂缝。
保湿使混凝土在强度发展阶段，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，使水泥水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。
本工程基础底板大体积混凝土养护采用不透水、不透气的塑料薄膜将混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来，保证混凝土在不失水的情况下得到充分养护。
优点:
浇水量小，操作方便，能重复使用，能提高混凝土早期强度，但应该保持塑料布内有凝结水。
发现缺水时应及时补水，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。
在养护过程中，如发现遮盖不好，表面泛白或出现干缩细小裂缝时，要立即仔细加以覆盖，加强养护工作采取措施，加以补救。
为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，混凝土浇筑完毕后，在12h内加以覆盖和浇水养护。
混凝土养护时间不少于14d，后浇带养护时间不得少于28天。
最终养护时间根据具体测温结果确定。
控制大体积混凝土温升的过程中，在保证内外温差小于25℃的前提下，也应及时散热。
在环境温度较高的条件下（中午、下午）可减少保温层厚度；在环境温度较低的条件下（晚上、凌晨）应增加保温层厚度，减少内外温差。
八、基础底板大体积混凝土的测温
大体积混凝土温控施工中，应在养护过程中进行混凝土浇筑块体升降温、里外温差、降温速度及环境温度的监测。
为施工过程中及时准确采取温控对策提供科学依据。
本工程大体积混凝土施工，其面积大、厚度大，内部水泥水化热高且又不容易散失，导致混凝土内部与外部温差变大，温度应力也相应变大，如不加以控制必然造成混凝土的开裂。
因此，通过测温工作了解到大体积混凝土内部温度，并根据测温结果指导混凝土外部的保温、保湿等工作以减小混凝土内外温差，对保证混凝土的后期质量和控制混凝土的裂缝具有重要的意义。
监测周期设置：
测温应在底板混凝土强度达到1.2MPa，上人无脚印后开始，直至连续48小时满足混凝土中心温度和大气最低温度差小于25℃时方可停止测温。
最少测温时间不少于72h。
温度警戒值：
测温中如发现混凝土中心温度与表面温度差大于20℃时或表面温度与大气温度差大于15℃时，测温技术管理人员应进行警惕；当发现混凝土核心温度与表面温度差大于22℃或表面温度与大气温度差大于17℃时，测温技术管理人员应将测温数据立即上报项目技术负责人，由技术负责人会同工程部、物资部及外施队的生产、技术等部门进行协调，采取增加保温、苫盖等措施保证混凝土核心温度与表面温度差低于25℃、表面温度与大气温度差低于20℃。
九、结语
大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到工程的质量，应不断摸索总结了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施。
形成一套较为完整的施工方法、养护做法、监控方法，以保证工程质量。
年月
参考文献
1.叶雯.杨永民《大体积混凝土施工温度检测及温度应力分析》混凝土，2008（9）
2.《现行建筑施工规范大全》修订缩印本，中国建筑工业出版社
3.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
4.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
5.《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2011）
6.《混凝土质量控制标准》（GB50300-2011）
7.《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）
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