基于温度监测的C50 高标号大体积混凝土温升控制策略研究

文／张远、王祝涛、刘硕、何博、张文铭 中国建筑第八工程局有限公司东北分公司 辽宁大连 116000

引言：

C50高标号大体积混凝土作为一种常用的建筑材料，在大型工程项目中广泛应用。然而，由于混凝土的自身发热性能，施工过程中的温升问题对混凝土的性能和耐久性产生了重要影响。因此，如何有效控制C50 大体积混凝土的温升，保证施工质量和工期的同时，成为了当前研究的热点。

1.C50 高标号大体积混凝土温升控制的研究意义

C50 高标号大体积混凝土温升控制的研究意义主要体现在以下几个方面。首先，混凝土温升对工程结构的安全性和耐久性有着重要的影响。在大体积混凝土结构中，由于体积较大，自身内部的温升会引起温度梯度和热应力的产生，进而导致混凝土的裂缝、变形和损伤。因此，控制混凝土温升对保证工程结构的稳定性和完整性至关重要。对于C50 高标号的大体积混凝土结构而言，温升控制更为关键，因为其施工和技术要求更高，一旦温升过大，可能会导致严重的工程质量问题。其次，混凝土温升的研究可以为大体积混凝土结构的设计和施工提供科学依据。通过深入研究和分析混凝土温升的影响因素和控制方法，可以为大体积混凝土的配比设计、浇筑施工等提供具体的技术指导。例如，根据温升的控制要求，可以合理调整水胶比、掺合料的类型和用量，选择适当的施工时间和方式，从而提高混凝土的耐久性和工程质量。此外，混凝土温升控制的研究对于节能减排和资源的合理利用也具有重要意义。一方面，合理控制混凝土的温升可以减少混凝土的能耗和碳排放，降低对环境的不良影响。另一方面，通过混凝土中掺入适量的掺合料，可以降低水泥用量，减少对自然资源的消耗，实现资源的合理利用。最后，混凝土温升控制的研究对于推动建筑行业的科学发展和技术进步也具有重要意义。随着城市化进程的加快和高层建筑的迅速发展，对于大体积混凝土结构的需求不断增加。深入研究和掌握温升控制的相关技术，可以提高建筑工程的施工质量和技术水平，推动行业的可持续发展。总之，C50 高标号大体积混凝土温升控制的研究意义重大。通过深入研究和探索，可以有效解决大体积混凝土结构在施工过程中面临的温升问题，提高工程的安全性和耐久性。同时，温升控制的研究还对于建筑行业的发展和资源的合理利用具有重要的促进作用。因此，加强对C50 高标号大体积混凝土温升控制的研究是当前建筑领域亟需解决的科学问题之一。

2.C50 大体积混凝土温升控制策略分析

2.1 温度监测技术介绍

温度监测技术是指通过安装传感器和监测装置，对C50 大体积混凝土在施工程中的温度进行实时测和记录的技术手段。温度监测可以帮助工程人员实时掌握混凝土的温情况，及时发现和解决温度异常问题，保证混凝土的施工质量和工程安全。常的温度监测技术主要有两种：内部温度监测和表面温度监测。内部温度监测通常采用温度传感器嵌入混凝土内部，通过监测混凝土内部的温度变化，来判断混凝土的温度发展趋势和热量释放情况。表面温度监测则是通过测量混凝土表面的温度来了解混凝土的温度状态。温度监测技术的应用可以有效地帮助工程人员进行温升控制。通过实时监测温度，可以及时调整施工工艺和控制措施，避免混凝土温度超标引发的裂缝和变形问题，保证工程的安全和稳定性（如表1 所示）。同时，温度监测技术还可以为后续的结构性能评估和健康监测提供重要的数据支持。

2.2 温升控制的原理和方法

温升控制是指通过合理的施工工艺和控制措施，对C50 大体积混凝土的温升进行有效管理和控制，以避免温度引起的负面影响。温升控制的主要原理和方法有以下几点：首先是合理配合比设计。通过调整水胶比和掺合料的使用量等配合比参数，可以有效降低混凝土的水化热释放和收缩变形，从而控制温升。其次是添加适当的外加剂。通过选择适当的掺合料和添加剂，如粉煤灰、缓凝剂等，可以调节混凝土的水泥反应水化热和凝结时间，有效控制温度的上升速率。此外，还可以采用预冷和降温措施。在施工前，可以采用预冷措施对混凝土进行降温处理，减少施工中的温升。同时，在施工过程中可采用冷却水淋浇、保温覆盖等方式进行降温控制。最后是加强施工管理和监测。通过严格控制浇筑速度、施工进度和温度监测，及时发现和处理温度异常情况，保证混凝土的温升在安全范围内[1]。

通过分析可知。合理配合比设计：通过调整水胶比、掺合料使用量等配合比参数，可以有效降低混凝土的水化热释放和收缩变形，从而控制温升。这意味着采用了科学合理的配合比设计可以帮助控制C50 大体积混凝土的温度上升。添加适当的外加剂：选择适当的掺合料和添加剂如粉煤灰、缓凝剂等，在混凝土中引入这些物质可调节水泥反应释放出的热量和凝结时间，有效控制温度上升速率。这意味着通过添加适当的外加剂可以帮助控制混凝土的温升过程。预冷和降温措施：在施工前采取预冷措施对混凝土进行降温处理，以减少施工中的温升。同时，在施工过程中可采用冷却水淋浇、保温覆盖等方式进行降温控制。这意味着通过预先降低和持续管理混凝土的温度可以实现良好的温升控制效果。加强施工管理和监测：严格控制浇筑速度、施工进度并进行及时的温度监测，能够发现和处理可能出现的异常情况，并确保混凝土的温升在安全范围内。这说明加强管理与监测是保证C50 大体积混凝土质量和避免不良影响的重要步骤。以上数据表明基于温度监测所采用的C50高标号大体积混凝土材料在设计配合比、添加外加剂以及实施预冷和降温措施等方面的策略与方法是有效的，并且通过加强施工管理和监测可以进一步确保温升控制效果。

2.3 C50 大体积混凝土的温升特点

C50 大体积混凝土由于其较大的施工体积和较高的混凝土温升，具有以下特点：首先，C50 大体积混凝土的温升较大，主要是由于水泥的水化反应释放大量的热量，导致混凝土温度迅速上升。温升过大可能引发混凝土的裂缝和变形问题，对工程质量和安全性造成影响。其次，C50 大体积混凝土的温升速率较快。由于大体积混凝土的施工速度较快，热量释放速率较大，使得温度的上升速率较高。因此，需要采取有效的措施和管理方法，及时降低温度的上升速率。此外，C50 大体积混凝土施工过程中的温度控制难度较大。由于施工体量大、温度控制范围广，要求严格控制温度的上升速率和最终温度，对施工管理和控制要求较高。综上所述，针对C50 大体积混凝土的温升特点，需要采取合理的配合比设计、添加适当的外加剂，以及加强施工管理和监测等措施，有效控制温升，确保工程质量和安全性[2]。

3.实施方案设计与优化

3.1 项目概述

本项目是由招商局集团旗下辽宁港口集团投资、招商蛇口代建的双业主管理模式的超高层综合体项目。地块位于某市市中心黄金地段，占地面积达1.79 万m2，总建筑面积达到15.79 万m2。项目包括物业、办公等多个功能，是一个具有重要影响力和示范性的城市综合体建设项目。

3.2 宏观设计原则与策略

在项目的宏观设计上，我们制定了一系列原则与策略，以确保施工过程的顺利进行。首先，我们注重施工策划，对施工阶段进行细致的规划和分阶段实施，从而保证施工过程的高效性和质量的可控性[3]。其次，我们充分调研了项目周边道路、搅拌站至项目的路线等情况，提出了具体的车辆需求，并严格执行车辆导流、浇筑速度控制等措施，以提高浇筑速度的同时确保浇筑质量。另外，我们在施工前进行了多轮的综合策划，包括溜槽架体、卸料口、导流隔板措施、人员行进路线等方面的前置策划，以确保施工的便利性和安全性。

3.3 配合比优化与外加剂搭配

在配合比优化与外加剂搭配方面，我们根据设计文件对地下室底板、侧墙、梁板等构件的补偿收缩及防水要求，进行了广泛的调研，并结合相关多类外加剂，通过掺合后的适配等环节筛选，实现了满足设计要求、降低采购单价平均的目标。我们还根据含水率的变化适时调整施工配合比，掺加适量的粉煤灰，以降低水泥用量、水化热和收缩，并预防碱集料反应等问题。通过这些优化措施，我们有效地提升了混凝土的性能和施工的质量。

3.4 温度监测与控制措施

针对温度的监测与控制，我们采取了一系列措施。首先，我们根据设计要求进行了热工计算，对绝热温升进行了准确的预测，并在实施过程中进行了实时监测，确保温度的控制在合理范围内。其次，我们在原材料选择方面，根据参数设定要求，优选了适合项目需求的原材料，以确保混凝土的温度控制[4]。此外，我们还利用先进的软件进行模拟建模，预测每个泵位的浇筑时间及泵位转换时间，从而对浇筑阶段进行预控策划，确保混凝土在振捣状态下流淌范围的控制。通过这些温度监测与控制措施，我们有效地提高了混凝土的品质和工程的可靠性。综上所述，通过精细化的施工策划、配合比优化与外加剂搭配、以及温度监测与控制措施的落实，我们相信本项目能够顺利进行，并取得优异的施工效果。我们将严格按照这些方案设计与优化的要求，确保项目的顺利实施[5]。

4.实际工程验证与结果分析

4.1 工程项目介绍

本工程是一座超高层综合体项目。为了满足施工需求和保证混凝土浇筑质量，我们对该项目进行了详细的施工策划和实施方案设计。在施工策划中，我们充分考虑了项目周边道路、搅拌站至项目的路线等相关情况，并根据留槽、天泵、地泵不同浇筑速度的要求，提出了具体的施工需求。我们将整体施工划分为五个施工阶段，并在浇筑过程中严格执行车辆导流和浇筑速度控制，以确保浇筑质量的前提下最大限度提高浇筑速度（如图1 所示）。在实施方案的设计中，我们使用了专业的软件进行模拟建模，对浇筑阶段进行预控策划。通过计算混凝土振捣状态下的流淌范围，我们能够准确计算每个泵位的浇筑时间和泵位转换时间，从而实现了高效的浇筑计划。此外，我们还对搅拌厂家配合比的技术参数进行了要求，并广泛调研了相关的多类外加剂，结合补偿收缩混凝土应用技术规程，制定了适当的掺合比例，以降低水泥用量、控制混凝土温升和收缩，最大限度地提高混凝土的性能。

图1 项目概况

4.2 温度监测数据分析

在实际施工过程中，我们对混凝土的温度进行了监测和记录。通过分析温度监测数据，我们发现在浇筑过程中，混凝土的温度峰值均符合设计要求，并且与前期的温度计算结果较为接近，验证了我们的设计方案的可行性。此外，我们还观察到混凝土的凝结时间满足设计要求，无泌水现象和混凝土坍落度损失值较小。这些数据进一步证实了我们在施工策划中对混凝土性能的合理预测和控制[6]。

4.3 温升控制效果评价

通过对实际工程的温升监测和数据分析，我们可以得出以下评价：首先，我们采用的掺合比例及外加剂配合，有效降低了混凝土的温升。经过热工计算和实测温度峰值对比，我们发现温升控制效果良好，与计算指标较为接近。其次，混凝土的抗裂性能也得到了有效提升。通过对温升情况的分析，我们发现混凝土的收缩性能得到了控制，降低了可能出现的开裂风险。此外，在实际施工中，我们严格执行了浇筑速度控制和车辆导流措施。这大大提高了施工的效率，并进一步确保了混凝土的浇筑质量。

5.讨论与展望

5.1 结果分析与讨论

通过本次项目的实施方案和施工实践，取得了一系列令人满意的结果。首先，在方案内容上我们采用了全面考虑的，对项目的情况进行了详细介绍，并在设计和施工策划阶段进行了深入的研究。其次，在施工过程中，我们针对混凝土的大体积浇筑问题提出了专门的处理方案，并通过合理的施工策略和措施，实现了高效的施工进度和质量控制。同时，在商务方面，我们与搅拌厂家合作，不断优化配合比和采购金额，取得了经济效益上的积极成果。

5.2 存在的问题与改进方向

在项目实施中，我们也发现了存在的一些问题。首先，由于对外加剂的选择和使用存在一定的局限性，可能对一些特殊需求的满足有一定的限制。其次，在施工过程中，由于时间和成本的限制，可能无法完全满足所有设计要求，需要在后续的工作中进一步改进。另外，部分施工措施和策略可能需要进行优化和调整，以进一步提高施工效率和质量[7]。为了解决上述问题，我们将采取以下改进方向。首先，将进一步完善外加剂的应用研究，以满足更多的设计要求和施工特殊需求。其次，将进一步优化施工策略和措施，以提高施工效率和质量的同时，更好地满足设计要求。另外，将加强与搅拌厂家的合作，进一步优化配合比和采购金额，实现更好的经济效益。

5.3 研究的展望和推广应用

本次项目的实施方案和实践经验为今后类似项目的研究和实施提供了重要的参考。在未来的研究中，我们将进一步深入探索外加剂的应用领域，提升其应用效果和适用范围，为施工实践提供更多的技术支持和解决方案。同时，我们也将加强对施工策略和措施的研究，通过不断的实践和总结，进一步提高施工效率和质量[8]。在推广应用方面，我们将针对同类型的项目，积极推动本次项目的经验和成果在其他地区和领域的应用。通过与搅拌厂家、设计方和施工方的合作，共同推动混凝土施工技术的发展和应用，为行业的发展和进步做出更大的贡献。同时，我们也将加强与相关部门和机构的沟通与合作，促进经验的交流和共享，推动行业的良性发展。

结语：

本文通过对C50 大体积混凝土的温升控制策略进行研究，结合实际工程项目的验证，提出了相应的宏观设计、配合比优化和外加剂搭配等措施。通过监测温度数据并对结果进行分析，证明了该控制策略的有效性。然而，仍然存在一些问题需要改进和深入研究。未来的工作可以进一步优化温升控制策略，提高施工效率和混凝土的性能，为大体积混凝土温升问题的解决提供更加完善的方法和技术支持。