地下室底板大体积混凝土浇筑入模温度限值确定

引言

大体积混凝土在地下室底板施工中应用广泛，其体积大、散热慢的特性使得水化热积聚成为不可忽视的问题。若入模温度控制不当，极易在早期水化过程中产生显著的内外温差，诱发有害裂缝，影响结构使用寿命。相比传统混凝土结构，地下室底板由于受限于空间环境和施工周期，对温控技术提出更高要求。明确入模温度的合理限值，成为提升施工质量与安全控制的关键。本文结合实际工程案例与温度场分析方法，探索科学确定入模温度限值的技术路径，以期为大体积混凝土施工提供切实可行的理论支持与实践参考。

一、地下室底板大体积混凝土温度裂缝风险分析

地下室底板在城市建设中常作为高层建筑的重要支撑结构，其大体积混凝土施工所面临的温度裂缝问题已成为影响工程耐久性与结构安全的重要因素。由于地下空间封闭、散热缓慢，大体积混凝土内部水化热的释放速度远远快于其散热速度，导致混凝土中心温度急剧上升，与表层温差逐渐加大，在混凝土早龄期极易出现温度梯度不均引发的体积变形和开裂。裂缝不仅破坏混凝土结构的整体性，还可能形成渗水通道，危及地下工程的使用功能。在实际工程中，部分项目未充分考虑入模温度对早期温控效果的影响，导致浇筑后短期内裂缝出现率显著上升。控制温度裂缝的前提是明确其风险机制，而温控体系设计是否科学，入模温度设定是否合理，是决定裂缝是否可控的关键。

混凝土裂缝的形成机制复杂多样，其中入模温度作为初始热条件，对后续温度场演化具有关键影响。实测数据显示，当入模温度超过 32^qC ，中心与表层最大温差可达28% ，超过混凝土抗裂极限，易在早期养护阶段出现贯穿性裂缝。而将入模温度控制在24℃以下，可显著降低温差至 20℃以内，有效降低裂缝风险。地下室底板大体积混凝土多采用一次性浇筑，通风散热差，若高温季节施工未采取有效降温措施，极易发生热峰叠加，裂缝风险骤增。若早期养护不力，表层降温过快，也会诱发表里温差拉大。应将地下结构特点、浇筑工艺及温控策略系统融合，建立裂缝风险防控体系。

二、入模温度对混凝土水化热与温差场的影响研究

混凝土入模温度直接决定了其后续水化反应的热释放速率与总量，其变化趋势与内部温度场的演化密切相关，是制定温控策略与裂缝预警模型的重要参数之一。在相同原材料配比与施工条件下，入模温度每上升 1^c ，其中心温度峰值约提升 1.2% ，在24～34ΦC 区间内呈现显著线性增长。由于水化热释放具有不可逆性，初期温度越高，其升温速度越快，内部应力形成更早，早龄期抗裂性能尚未建立前即面临温度梯度冲击。入模温度过高还可能诱导骨料热膨胀幅度加剧，破坏初凝阶段内部微结构稳定性，从而在微裂纹未闭合前演变为结构性裂缝。从热力学角度来看，控制入模温度可显著减缓水化热上升速度，降低初期温差，确保热应力缓释过程可控。

在进行温差场分析时，采用数值模拟方法建立三维热传导模型，将不同入模温度作为初始边界条件输入模型中，通过仿真计算得到地下室底板在72 小时内的温度梯度分布图。结果表明，当入模温度设定为 22% 时，温度场发展平稳，中心与表层温差峰值出现在第 32 小时，最大温差约为 17.4^qC. 。而当入模温度升高至 30% ，相同时间内温差峰值提前至第24 小时，且最大值升高至 26.7^qC ，其裂缝敏感性显著增强。仿真结果与现场嵌入式传感器实测数据高度吻合，验证了模型预测的可靠性。通过热场叠加理论分析，入模温度越高，其与施工环境、养护条件的叠加效应越明显，裂缝风险非线性增长，进一步强化了限值设定的必要性。

结合工程监测结果分析，入模温度对混凝土温控效果的影响不止于初期，其对混凝土整体硬化过程的干扰同样显著。高入模温度引起的早期热量积聚，不仅会形成应力集中区域，还会使内部水泥颗粒反应加速，水化产物快速生成，但晶体结构发育不充分，导致强度不均匀与微裂纹增多，削弱混凝土致密性与抗渗性能。长期来看，高温入模还会对结构的耐久性产生负面影响，尤其在地下潮湿环境中，更容易因裂缝渗水形成钢筋锈蚀隐患。深入分析入模温度与水化热之间的动态响应关系，对于明确温控措施、优化施工方案具有重要意义，也为限值的量化确定提供理论支持。

三、基于工程数据的入模温度限值确定方法与验证

确定大体积混凝土入模温度的合理限值，应以实际工程数据为基础，结合气候环境、混凝土配比、施工时间窗等因素进行综合判断。本研究选取某大型地下综合体底板作为研究对象，采集不同季节、不同入模温度下的温度监测数据，建立温差与裂缝风险的回归分析模型。经统计分析发现，当入模温度控制在 23%～26% 区间时，混凝土中心温升趋势缓和，裂缝发生率显著下降，结构完整性良好；而当入模温度超过 28℃时，裂缝发生概率迅速增加。综合考虑温控成本与安全边界，提出该项目最优入模温度限值为 ⩽26⩽C 。该数值既能兼顾施工效率，又能有效控制水化热发展，具有较强的工程适用性。

为了验证所提出限值的科学性，选取同期两个相似区段进行对比试验，一组按照推荐限值控制入模温度在 25°C 以下，另一组无严格温控措施，入模温度达到 30% 左右。采用温度应力耦合监测系统布设传感点，持续采集浇筑后 72 小时内的温度与应力数据。实验结果显示，限值控制组最大温差为 19.8°C ，裂缝监测结果表明未出现穿透裂缝，仅有细微收缩裂痕；而对照组最大温差高达 27.9% ，局部区域出现纵向贯穿性裂缝，需二次修补处理。这一实测对比充分说明了合理设定入模温度限值对于防止温控裂缝的直接作用，也印证了基于工程数据制定的限值策略具备高度可操作性与实践价值。

在实际推广过程中，为保证入模温度控制效果，需将限值要求贯穿施工全过程。施工单位可通过预冷骨料、采用冷却水、夜间浇筑、设置冷却管道等手段控制初始温度，同时配套设立现场温控责任制度与动态监测机制，确保每一方混凝土入模温度均符合标准。在制度落实方面，应将限值要求纳入施工技术交底与质量控制文件，作为验收与奖惩依据，提升管理的刚性约束效果。后续可通过构建基于AI模型的温度预测系统，实现温控自动化与智能化，为地下结构大体积混凝土施工提供更为精准的技术保障。入模温度限值的确立不仅是温控策略的核心，更是保障工程质量、降低后期养护成本的重要环节。

结语

本文围绕地下室底板大体积混凝土浇筑过程中入模温度的控制问题展开研究，明确了入模温度对水化热演化、温度场分布及裂缝风险的关键影响。通过实测数据分析与数值模拟验证，提出了科学合理的温度限值建议。研究结果不仅为工程实践提供了可操作的温控参数，也为后续地下结构混凝土施工质量控制提供了理论支撑，具有重要的工程指导意义。

参考文献

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