淺談模板類型對混凝土溫度的影響

■郝燚

（中鐵航空港建設集團北京有限公司 北京 100070）

淺談模板類型對混凝土溫度的影響

■郝燚

（中鐵航空港建設集團北京有限公司 北京 100070）

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，相關研究人員對模板類型給混凝土溫度帶來的影響進行了比較深入的研究，以對其有更加全面的了解，從而有效提高了建筑施工中混凝土工程的整體質(zhì)量。本文就模板類型對混凝土內(nèi)部、中心、表面的溫度的影響，以及給混凝土內(nèi)外溫差帶來的影響進行有效分析，以期為混凝土施工中制定溫控防裂措施提供有效參考依據(jù)。

模板類型混凝土溫度影響

1 試驗的基本情況

本次試驗采用的是普通的混凝土，在與水進行混合時，要根據(jù)相關規(guī)定選取最合適的配比，才能為混凝土施工提供重要基礎保障。本次試驗采用的溫度傳感器是DS18B10，主要是對混凝土的溫度進行相關測試。在開始試驗前，需要將模板先制作好，并設置合適的定位鋼筋，將溫度傳感器固定在這個鋼筋上。在混凝土澆筑完成以后，需要在其上面鋪放一些麻袋，并進行有效養(yǎng)護，以在混凝土澆筑完后馬上進行混凝土內(nèi)部溫度的測試。

2 試驗的結(jié)果和相關分析

2.1 模板類型給混凝土內(nèi)部溫度帶來的影響

混凝土工程施工采用的模板主要有木模板、鋼模板和竹模板三種，對這三種模板混凝土的各種測試數(shù)據(jù)，以及混凝土建筑過程環(huán)境溫度的變化情況發(fā)現(xiàn)，混凝土的溫度變化情況可以大致分為三個階段。首先，在澆筑剛完成的時間段內(nèi)，上述三種類型的模板所澆筑出來的試件出現(xiàn)內(nèi)部溫度上升速度比較快的情況，并且，在12小時和14小時之間溫度上升到最高值，其最高溫度達到了28攝氏度左右。其次，在達到溫度峰值以后，內(nèi)部溫度下降得很快，在兩天以后與環(huán)境溫度比較接近。在這個過程中，影響溫度的因素主要是水泥水化反應、混凝土表面散熱。最后，澆筑完成兩天以后，混凝土的溫度會比較穩(wěn)定，只會在環(huán)境溫度改變的情況下發(fā)生一定變化，并且變化規(guī)律非常明顯?？偟膩碚f，內(nèi)部溫度峰值最高的是竹模板，接著是木模板，最后是鋼模板，三種模板內(nèi)部溫度處于最高值的時間基本差不多。

2.2 模板類型給混凝土中心和表面溫度帶來的影響

在澆筑完成以后，采用上述實驗儀器對上述幾種類型的模板的中心和表面溫度進行測量，根據(jù)其溫度變化情況可知，他們的保溫散熱性能具有一定差異性，在混凝土材質(zhì)相同的情況下，混凝土的峰值也會各不一樣。根據(jù)木模板、鋼模板和竹模板的最高溫度值可知，保溫效果與混凝土表面的散熱能力、水化熱反應時間有直接聯(lián)系，效果越好能力越弱，水化熱反應時間就會更長，使得混凝土的溫度也更高。

2.3 模板類型給混凝土內(nèi)外溫差帶來的影響

根據(jù)木模板、鋼模板和竹模板三種類型模板制成的混凝土試件的內(nèi)外溫度變化情況可知，竹模板、木模板的中心溫度變化差不多，并且竹模板的保溫效果更好一些，表面溫度也比木模板高一些，所以，木模板制作出來的試件的內(nèi)外溫差變化會比竹模板制作出來的試件的要更高。與此同時，在水化反應比較快的4小時和18小時之間，混凝土內(nèi)外的溫度變化也比較大，在18小時之后，混凝土表面和中心的溫度會逐漸下降，并且中心溫度下降的速度會比表面溫度更快。另外，在混凝土溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)后，混凝土內(nèi)部和外部的溫差變化情況會在環(huán)境條件發(fā)生改變的時候，表現(xiàn)出周期性變化現(xiàn)象。

3 采用定量分析方式

3.1 構(gòu)建模型

主要采用的是有限元軟件ANSYS來分析瞬態(tài)熱，混凝土是使用Solid70來進行模擬，其具有一定分析功能，并且每個試件都有上百個單元。在結(jié)合相關計算公式的情況下，利用混凝土的配合比可以獲得保溫材料在一般環(huán)境中的放熱系數(shù)、模板厚度、模板導熱系數(shù)等，可以利用有關公式將上述幾種模板制作出來的混凝土表面熱交換系數(shù)計算出來。在對上述幾種模板試件的中心測點溫度進行分析后，將計算值、試驗值進行全面對比，最終得出上述三種模板的試驗結(jié)果、模擬分析結(jié)果之間相差10%。

3.2 模板導熱系數(shù)給混凝土溫度場帶來的影響

本文將模板的厚度確定為18毫米，主要研究的是模板導熱系數(shù)在0和10之間時，混凝土試件的中心溫度、內(nèi)外溫差的變化情況。根據(jù)試驗結(jié)果可知，在模板導熱系數(shù)不超過1的情況下，導熱系數(shù)不斷提高，混凝土中心溫度會快速下降；在模板導熱系數(shù)超過1的情況下，導熱系數(shù)不斷升高，混凝土的中心溫度下降速度沒有之前的快。對不同齡期狀態(tài)下，根據(jù)導熱系數(shù)給混凝土中心溫度帶來的影響可知，導熱系數(shù)在超過3的情況下，其溫度變化規(guī)律與試驗曲線的情況基本相同。與此同時，在澆筑完成后的24小時和48小時之間，導熱系數(shù)會給混凝土中心溫度帶來極大影響。所以，想要對混凝土入模后的最高溫度進行有效控制，并確保其與相關規(guī)范標準的要求相符，要盡可能選擇導熱系數(shù)超過1的模板，如此才能使混凝土水化反應產(chǎn)生的熱量散失得更快。

3.3 模板厚度給混凝土溫度場帶來的影響

通常實際施工過程中，木模板的厚度一般在12毫米和50毫米之間，鋼模板的厚度一般在1毫米和5毫米之間，竹模板的厚度一般在10毫米和20毫米之間。根據(jù)模板厚度給混凝土中心溫度、內(nèi)外溫度帶來的影響進行分析可知，竹模板、木模板的厚度在不斷增多的情況下，混凝土的中心溫度會相應增加，但鋼模板的厚度增加，其混凝土內(nèi)外溫度、中心溫度基本不會受到任何影響。因此，在實際施工中選擇模板厚度時，要在采取合適的養(yǎng)護手段的基礎上確定其數(shù)值。

4 結(jié)束語

目前，混凝土工程施工采用的模板主要有木模板、鋼模板和竹模板三種，需要根據(jù)實際情況來確定最合適的類型。因此，對模板類型給混凝土溫度帶來的影響有更深入的了解，是當前混凝土結(jié)構(gòu)模板研究需要注重的問題，必須制定合適的措施才能有效解決。

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TU[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-355-1