大体积混凝土施工温度监测及其温度应力III研究摘要：大体积混凝土结构在施工过程中，常因温度应力引起开裂。本文首先探讨开裂的原因，然后对大体积混凝土施工温度监测和温度应力进行分析，从而通过温度控制，预防大体积混凝土结构开裂，提高工程质量。关键词：大体积混凝土；温度检测；温度应力；温度控制：TV544文献标识码：A：1.引言大体积混凝土结构具有结构较厚、体积较大、混凝土较多、钢筋较密集、工程条件和施工较复杂等特点。因此，大体积混凝土结构在连续浇筑和硬化的过程中，由于温度应力会造成大体积混凝土结构开裂，对结构的整体性、抗渗性、抗疲劳性及承载力十分不利。这就要求我们加强温度监测和温度控制，预防大体积混凝土结构的开裂，提高整个工程的质量。2.大体积混凝土开裂的原因2.1设计、施工、养护不当导致大体积混凝土结构开裂的原因很复杂，但首要因素就是设计不当。如在结构截面的突变位置或者转角位置等设计有缺陷；对混凝土配合比的设计不当等，这些都会造成大体积混凝土结构的开裂。除了设计问题之外，大体积混凝土结构的施工工艺和养护工艺不到位，也会造成大体积混凝土结构的开裂。2.2温度应力的产生温度应力是造成大体积混凝土开裂的本质因素。在大体积混凝土结构的浇筑和硬化过程中，水泥将进行水化反应，水化反应会产生大量的水化热，而混凝土的热阻很大，热量就会聚集在结构内部，不容易散发出来，但是结构的外部散热比较快，这样一来大体积混凝土结构的内部和外部就形成比较大的温差，将引起体积的变化，使混凝土结构的表面产生一定的拉应力。拉应力会随着温差的变化而变化，当拉应力超过了混凝土抗拉强度的极限时，混凝土结构的表面就会出现裂缝。3.温度应力产生的原因为了预防大体积混凝土结构出现裂缝，我们必须对温度应力产生的原因进行探讨。首先是水泥的水热化影响。在混凝土结构浇筑的初期，混凝土的弹性模量比较低，对温度变化引起的变形约束不大，但随着龄期的增长，混凝土的弹性模量越来越高，对温度变化引起的变形约束也越来越强，产生温度应力。其次是外界温度变化的影响。外界气温越高，混凝土浇筑的温度也越高，那么相对的最高温值也越高；外界气温降低时，会加大混凝土的降温幅度。内外温差越大，温度应力就会越大。再次是混凝土收缩变形的原因。混凝土的收缩变形有凝缩、冷缩等多种形式。收缩变形越大，分布越不均匀，产生的拉应力就越大。最后是约束条件的影响。大体积混凝土结构在变形过程中，会受到一定的约束，阻碍它自由变形，并产生拉应力。4.温度监测4.1温度监测系统为避免大体积混凝土结构受温度应力的影响，必须对结构的温度进行监测，掌握混凝土温度的变化情况。最初的温度监测方法是在底板混凝土内部埋上钢管，人工逐个进行测温。但是这种方法劳动强度大、效率低，已经不能适应现代施工技术的高要求。目前，一般采用微机自动监测系统，对大体积混凝土结构的施工全过程进行连续的监测。该监测系统具有准确、可靠等特点，能够及时提供各个监测点的即时温度和温度随时间变化的曲线图。4.2监测点的布置关于监测点的布置，可以根据混凝土的形状、特征、控制条件等来设计。下面以某地下承台的施工为例，该承台是<30.7米，宽22.3米，厚3.5米的钢筋混凝土结构。通过实验室浇筑足尺体积混凝土，可以对所使用的材料和条件有一定的把握，然后可以对实验室内的混凝土的温度进行监测，在足尺混凝土模型中设置监测点（如图1所示），根据监测结果分析和调整大体积混凝土结构的具体施工方案。4.3监测结果分析根据各个监测点的温度监测的结果记录（如图2所示）,可以分为三个时期：一是浇筑前期，是指混凝土入模型后，温度曲线明显上升；二是浇筑中期，是指混凝土中的水泥产生水化热，各个温度监测点的温度逐渐缓慢的降低；三是浇筑后期，温度监测点的温度降低更加缓慢。由图2可以得出,混凝土的最大温度和最大温差的出现规律并不是同步的，因此在具体的施工过程中，对于控制最大温度和最大温差要采取不同的控制方法。5.温度控制5.1温度控制指标温度监测只是一种手段，而不是目的。目的是要根据温度监测来了解混凝土温度场分布的变化情况...