基于溫度監測的C50 高標號大體積混凝土溫升控制策略研究

文／張遠、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高標號大體積混凝土作為一種常用的建筑材料，在大型工程項目中廣泛應用。然而，由于混凝土的自身發熱性能，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，保證施工質量和工期的同時，成為了當前研究的熱點。

1.C50 高標號大體積混凝土溫升控制的研究意義

C50 高標號大體積混凝土溫升控制的研究意義主要體現在以下幾個方面。首先，混凝土溫升對工程結構的安全性和耐久性有著重要的影響。在大體積混凝土結構中，由于體積較大，自身內部的溫升會引起溫度梯度和熱應力的產生，進而導致混凝土的裂縫、變形和損傷。因此，控制混凝土溫升對保證工程結構的穩定性和完整性至關重要。對于C50 高標號的大體積混凝土結構而言，溫升控制更為關鍵，因為其施工和技術要求更高，一旦溫升過大，可能會導致嚴重的工程質量問題。其次，混凝土溫升的研究可以為大體積混凝土結構的設計和施工提供科學依據。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計、澆筑施工等提供具體的技術指導。例如，根據溫升的控制要求，可以合理調整水膠比、摻合料的類型和用量，選擇適當的施工時間和方式，從而提高混凝土的耐久性和工程質量。此外，混凝土溫升控制的研究對于節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，實現資源的合理利用。最后，混凝土溫升控制的研究對于推動建筑行業的科學發展和技術進步也具有重要意義。隨著城市化進程的加快和高層建筑的迅速發展，對于大體積混凝土結構的需求不斷增加。深入研究和掌握溫升控制的相關技術，可以提高建筑工程的施工質量和技術水平，推動行業的可持續發展。總之，C50 高標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構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的發展和資源的合理利用具有重要的促進作用。因此，加強對C50 高標號大體積混凝土溫升控制的研究是當前建筑領域亟需解決的科學問題之一。

2.C50 大體積混凝土溫升控制策略分析

2.1 溫度監測技術介紹

溫度監測技術是指通過安裝傳感器和監測裝置，對C50 大體積混凝土在施工程中的溫度進行實時測和記錄的技術手段。溫度監測可以幫助工程人員實時掌握混凝土的溫情況，及時發現和解決溫度異常問題，保證混凝土的施工質量和工程安全。常的溫度監測技術主要有兩種：內部溫度監測和表面溫度監測。內部溫度監測通常采用溫度傳感器嵌入混凝土內部，通過監測混凝土內部的溫度變化，來判斷混凝土的溫度發展趨勢和熱量釋放情況。表面溫度監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。溫度監測技術的應用可以有效地幫助工程人員進行溫升控制。通過實時監測溫度，可以及時調整施工工藝和控制措施，避免混凝土溫度超標引發的裂縫和變形問題，保證工程的安全和穩定性（如表1 所示）。同時，溫度監測技術還可以為后續的結構性能評估和健康監測提供重要的數據支持。

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行有效管理和控制，以避免溫度引起的負面影響。溫升控制的主要原理和方法有以下幾點：首先是合理配合比設計。通過調整水膠比和摻合料的使用量等配合比參數，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。其次是添加適當的外加劑。通過選擇適當的摻合料和添加劑，如粉煤灰、緩凝劑等，可以調節混凝土的水泥反應水化熱和凝結時間，有效控制溫度的上升速率。此外，還可以采用預冷和降溫措施。在施工前，可以采用預冷措施對混凝土進行降溫處理，減少施工中的溫升。同時，在施工過程中可采用冷卻水淋澆、保溫覆蓋等方式進行降溫控制。最后是加強施工管理和監測。通過嚴格控制澆筑速度、施工進度和溫度監測，及時發現和處理溫度異常情況，保證混凝土的溫升在安全范圍內[1]。

通過分析可知。合理配合比設計：通過調整水膠比、摻合料使用量等配合比參數，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合理的配合比設計可以幫助控制C50 大體積混凝土的溫度上升。添加適當的外加劑：選擇適當的摻合料和添加劑如粉煤灰、緩凝劑等，在混凝土中引入這些物質可調節水泥反應釋放出的熱量和凝結時間，有效控制溫度上升速率。這意味著通過添加適當的外加劑可以幫助控制混凝土的溫升過程。預冷和降溫措施：在施工前采取預冷措施對混凝土進行降溫處理，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、保溫覆蓋等方式進行降溫控制。這意味著通過預先降低和持續管理混凝土的溫度可以實現良好的溫升控制效果。加強施工管理和監測：嚴格控制澆筑速度、施工進度并進行及時的溫度監測，能夠發現和處理可能出現的異常情況，并確保混凝土的溫升在安全范圍內。這說明加強管理與監測是保證C50 大體積混凝土質量和避免不良影響的重要步驟。以上數據表明基于溫度監測所采用的C50高標號大體積混凝土材料在設計配合比、添加外加劑以及實施預冷和降溫措施等方面的策略與方法是有效的，并且通過加強施工管理和監測可以進一步確保溫升控制效果。

2.3 C50 大體積混凝土的溫升特點

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：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釋放大量的熱量，導致混凝土溫度迅速上升。溫升過大可能引發混凝土的裂縫和變形問題，對工程質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，需要采取合理的配合比設計、添加適當的外加劑，以及加強施工管理和監測等措施，有效控制溫升，確保工程質量和安全性[2]。

3.實施方案設計與優化

3.1 項目概述

本項目是由招商局集團旗下遼寧港口集團投資、招商蛇口代建的雙業主管理模式的超高層綜合體項目。地塊位于某市市中心黃金地段，占地面積達1.79 萬m2，總建筑面積達到15.79 萬m2。項目包括物業、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項目。

3.2 宏觀設計原則與策略

在項目的宏觀設計上，我們制定了一系列原則與策略，以確保施工過程的順利進行。首先，我們注重施工策劃，對施工階段進行細致的規劃和分階段實施，從而保證施工過程的高效性和質量的可控性[3]。其次，我們充分調研了項目周邊道路、攪拌站至項目的路線等情況，提出了具體的車輛需求，并嚴格執行車輛導流、澆筑速度控制等措施，以提高澆筑速度的同時確保澆筑質量。另外，我們在施工前進行了多輪的綜合策劃，包括溜槽架體、卸料口、導流隔板措施、人員行進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 配合比優化與外加劑搭配

在配合比優化與外加劑搭配方面，我們根據設計文件對地下室底板、側墻、梁板等構件的補償收縮及防水要求，進行了廣泛的調研，并結合相關多類外加劑，通過摻合后的適配等環節篩選，實現了滿足設計要求、降低采購單價平均的目標。我們還根據含水率的變化適時調整施工配合比，摻加適量的粉煤灰，以降低水泥用量、水化熱和收縮，并預防堿集料反應等問題。通過這些優化措施，我們有效地提升了混凝土的性能和施工的質量。

3.4 溫度監測與控制措施

針對溫度的監測與控制，我們采取了一系列措施。首先，我們根據設計要求進行了熱工計算，對絕熱溫升進行了準確的預測，并在實施過程中進行了實時監測，確保溫度的控制在合理范圍內。其次，我們在原材料選擇方面，根據參數設定要求，優選了適合項目需求的原材料，以確保混凝土的溫度控制[4]。此外，我們還利用先進的軟件進行模擬建模，預測每個泵位的澆筑時間及泵位轉換時間，從而對澆筑階段進行預控策劃，確保混凝土在振搗狀態下流淌范圍的控制。通過這些溫度監測與控制措施，我們有效地提高了混凝土的品質和工程的可靠性。綜上所述，通過精細化的施工策劃、配合比優化與外加劑搭配、以及溫度監測與控制措施的落實，我們相信本項目能夠順利進行，并取得優異的施工效果。我們將嚴格按照這些方案設計與優化的要求，確保項目的順利實施[5]。

4.實際工程驗證與結果分析

4.1 工程項目介紹

本工程是一座超高層綜合體項目。為了滿足施工需求和保證混凝土澆筑質量，我們對該項目進行了詳細的施工策劃和實施方案設計。在施工策劃中，我們充分考慮了項目周邊道路、攪拌站至項目的路線等相關情況，并根據留槽、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，并在澆筑過程中嚴格執行車輛導流和澆筑速度控制，以確保澆筑質量的前提下最大限度提高澆筑速度（如圖1 所示）。在實施方案的設計中，我們使用了專業的軟件進行模擬建模，對澆筑階段進行預控策劃。通過計算混凝土振搗狀態下的流淌范圍，我們能夠準確計算每個泵位的澆筑時間和泵位轉換時間，從而實現了高效的澆筑計劃。此外，我們還對攪拌廠家配合比的技術參數進行了要求，并廣泛調研了相關的多類外加劑，結合補償收縮混凝土應用技術規程，制定了適當的摻合比例，以降低水泥用量、控制混凝土溫升和收縮，最大限度地提高混凝土的性能。

圖1 項目概況

4.2 溫度監測數據分析

在實際施工過程中，我們對混凝土的溫度進行了監測和記錄。通過分析溫度監測數據，我們發現在澆筑過程中，混凝土的溫度峰值均符合設計要求，并且與前期的溫度計算結果較為接近，驗證了我們的設計方案的可行性。此外，我們還觀察到混凝土的凝結時間滿足設計要求，無泌水現象和混凝土坍落度損失值較小。這些數據進一步證實了我們在施工策劃中對混凝土性能的合理預測和控制[6]。

4.3 溫升控制效果評價

通過對實際工程的溫升監測和數據分析，我們可以得出以下評價：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。經過熱工計算和實測溫度峰值對比，我們發現溫升控制效果良好，與計算指標較為接近。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，我們發現混凝土的收縮性能得到了控制，降低了可能出現的開裂風險。此外，在實際施工中，我們嚴格執行了澆筑速度控制和車輛導流措施。這大大提高了施工的效率，并進一步確保了混凝土的澆筑質量。

5.討論與展望

5.1 結果分析與討論

通過本次項目的實施方案和施工實踐，取得了一系列令人滿意的結果。首先，在方案內容上我們采用了全面考慮的，對項目的情況進行了詳細介紹，并在設計和施工策劃階段進行了深入的研究。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，實現了高效的施工進度和質量控制。同時，在商務方面，我們與攪拌廠家合作，不斷優化配合比和采購金額，取得了經濟效益上的積極成果。

5.2 存在的問題與改進方向

在項目實施中，我們也發現了存在的一些問題。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計要求，需要在后續的工作中進一步改進。另外，部分施工措施和策略可能需要進行優化和調整，以進一步提高施工效率和質量[7]。為了解決上述問題，我們將采取以下改進方向。首先，將進一步完善外加劑的應用研究，以滿足更多的設計要求和施工特殊需求。其次，將進一步優化施工策略和措施，以提高施工效率和質量的同時，更好地滿足設計要求。另外，將加強與攪拌廠家的合作，進一步優化配合比和采購金額，實現更好的經濟效益。

5.3 研究的展望和推廣應用

本次項目的實施方案和實踐經驗為今后類似項目的研究和實施提供了重要的參考。在未來的研究中，我們將進一步深入探索外加劑的應用領域，提升其應用效果和適用范圍，為施工實踐提供更多的技術支持和解決方案。同時，我們也將加強對施工策略和措施的研究，通過不斷的實踐和總結，進一步提高施工效率和質量[8]。在推廣應用方面，我們將針對同類型的項目，積極推動本次項目的經驗和成果在其他地區和領域的應用。通過與攪拌廠家、設計方和施工方的合作，共同推動混凝土施工技術的發展和應用，為行業的發展和進步做出更大的貢獻。同時，我們也將加強與相關部門和機構的溝通與合作，促進經驗的交流和共享，推動行業的良性發展。

結語：

本文通過對C50 大體積混凝土的溫升控制策略進行研究，結合實際工程項目的驗證，提出了相應的宏觀設計、配合比優化和外加劑搭配等措施。通過監測溫度數據并對結果進行分析，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和深入研究。未來的工作可以進一步優化溫升控制策略，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支持。