大体积混凝土测温技术在宝钢工程中的应用

宝钢工程中大体积混凝土主要是用在高炉、热风炉等重型设备基础上，由于混凝土最大厚度在4-8.5m，总的浇筑量较大，一般在5000-7000m3。大体积混凝土施工过程中高炉基础分三层浇筑，热风炉基础分二层浇筑。

图1   宝钢高炉基础示意图                     图2    宝钢热风炉基础示意图
5 宝钢四号高炉基础大体积混凝土测温工程实例
宝钢四号高炉混凝土基础由三部分组成，最下部为长46.2m，宽32.5m，高2m的长方体，其上为上底面积34.8×19.47m，厚2.5m棱台体，棱台上部为φ19.47m，高3.99m圆柱体。混凝土浇筑分三次进行，总混凝土量约为：2847＋2989＋1324＝7160m 3,混凝土设计标号为C25。
5.1 混凝土配合比
表1   宝钢四号高炉基础混凝土配合比
层次水泥(kg) 砂(kg) 碎石(kg) 粉煤灰(kg) 减水剂(ml) 水(kg)
一 270 750 1080 90 3600 175
二 270 770 1090 70 3400 170
三 270 770 1090 70 3400 170
备注：第1层水泥为普通硅酸盐32.5，第二、三层水泥为矿渣硅酸盐32.5，减水剂为FDN-2型。
5.2 测温仪器和元件
本次测温采用的是日本TML公司生产的TDS303数据采集仪，测温精度为0.1℃，可随时打印温度监测数值。测温元件为Cu100铜热电阻，埋设前在室内对测温元件进行特殊密封及防潮处理，在安装前浸水24小时后进行严格筛选，选择温差不大于0.3℃的合格元件，充分保证了其性能质量符合规范要求。
5.3 测温点的布置
   选择互成90o方向两个断面，沿层厚方向均匀布置。规范规定：“在基础平面半条对称轴线上，温度监测点的点位宜不少于4处；沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量，宜不少于5点”。
由于第3层混凝土为圆柱体，且层厚较大，根据混凝土裂缝处理专家王铁梦的意见，在浇筑第3层混凝土前调整了测温方案，将测温断面从两个改为一个，并沿厚度方向上加密了测点，每个断面10个测点，（原测温方案每个断面5个测点）详见图3、图4。
本次测温共埋设混凝土温度测点156点，第1层65个，第2层51个，第3层40个，另设气温测点，每次浇筑混凝土后设1点，共3点。

图3 宝钢四号高炉混凝土基础测温点布置示意图

图4 宝钢四号高炉混凝土基础测温点编号图

5.4测温元件埋设及保护
每个测温断面处设置竖向φ20钢筋，测温元件按不同标高用细铁丝绑扎在钢筋上。绑扎前，在钢筋上缠好黑色绝缘胶带，使测温元件与钢筋相互绝缘。将测温导线沿钢筋网片绑扎结实并集中引出，尽量减少浇筑混凝土时对导线的破坏。在浇筑混凝土的过程中，要求施工单位保护好测温元件和导线，混凝土浇筑时不得直接冲击测温元件和导线，振捣时振动棒不触及测温元件和导线。结果仅有少量测温元件损坏(第1层5个，第2层3个，第3层1个)对测温工作给予了足够的保证。

图5 宝钢四号高炉测温原件绝缘处理图6 宝钢四号高炉测温导线集中引出
5.5测温仪调试
为保证测温工作的顺利进行，在每层浇筑混凝土前，提前1～2天进场安装好测温元件，并接好仪器进行调试，检查打印记录数据。发现测温元件损坏或数据不稳定，及时进行了更换。

图7 宝钢四号高炉测温仪器调试
5.6测温时间安排
表2 测温时间安排表
时间 1-2d 2-6d 6-10d 10-15d 15-40d
频次 1次/h 1次/2h 1次/4h 1次/12h 1次/24h
5.7温控指标
在测温过程中，以内外温差和降温速度作为此次测温的控制指标。
5.7.1 内外温差：指同一断面处混凝土内部测温点最高温度与距混凝土表面5cm处测温点温度之差。根据规范要求该温差不得超过25℃，根据宝钢工程经验，该温差可适当放宽至30℃。但测温过程中我们仍以25℃作为内外温差控制指标，出现温差超标现象及时通知有关单位，采取措施。
5.7.2 降温速度：在本次测温中我们是以混凝土内部中心点降温速度为控制标准。规范要求该指标不宜大于1.5℃/d，根据宝钢工程经验，降温速度在3℃/d以内均属正常，经相关单位商定，该指标控制在3℃/d以内。所以在测温过程中我们以3℃/d作为降温速度控制指标，实际测温中仅第1层混凝土有1～2天降温速度超过该指标。
5.8测温结果分析
5.8.1 混凝土浇筑情况和测温结果

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