浅谈模板类型对混凝土温度的影响

■郝燚

（中铁航空港建设集团北京有限公司 北京 100070）

浅谈模板类型对混凝土温度的影响

■郝燚

（中铁航空港建设集团北京有限公司 北京 100070）

随着建筑行业的不断发展，相关研究人员对模板类型给混凝土温度带来的影响进行了比较深入的研究，以对其有更加全面的了解，从而有效提高了建筑施工中混凝土工程的整体质量。本文就模板类型对混凝土内部、中心、表面的温度的影响，以及给混凝土内外温差带来的影响进行有效分析，以期为混凝土施工中制定温控防裂措施提供有效参考依据。

模板类型混凝土温度影响

1 试验的基本情况

本次试验采用的是普通的混凝土，在与水进行混合时，要根据相关规定选取最合适的配比，才能为混凝土施工提供重要基础保障。本次试验采用的温度传感器是DS18B10，主要是对混凝土的温度进行相关测试。在开始试验前，需要将模板先制作好，并设置合适的定位钢筋，将温度传感器固定在这个钢筋上。在混凝土浇筑完成以后，需要在其上面铺放一些麻袋，并进行有效养护，以在混凝土浇筑完后马上进行混凝土内部温度的测试。

2 试验的结果和相关分析

2.1 模板类型给混凝土内部温度带来的影响

混凝土工程施工采用的模板主要有木模板、钢模板和竹模板三种，对这三种模板混凝土的各种测试数据，以及混凝土建筑过程环境温度的变化情况发现，混凝土的温度变化情况可以大致分为三个阶段。首先，在浇筑刚完成的时间段内，上述三种类型的模板所浇筑出来的试件出现内部温度上升速度比较快的情况，并且，在12小时和14小时之间温度上升到最高值，其最高温度达到了28摄氏度左右。其次，在达到温度峰值以后，内部温度下降得很快，在两天以后与环境温度比较接近。在这个过程中，影响温度的因素主要是水泥水化反应、混凝土表面散热。最后，浇筑完成两天以后，混凝土的温度会比较稳定，只会在环境温度改变的情况下发生一定变化，并且变化规律非常明显。总的来说，内部温度峰值最高的是竹模板，接着是木模板，最后是钢模板，三种模板内部温度处于最高值的时间基本差不多。

2.2 模板类型给混凝土中心和表面温度带来的影响

在浇筑完成以后，采用上述实验仪器对上述几种类型的模板的中心和表面温度进行测量，根据其温度变化情况可知，他们的保温散热性能具有一定差异性，在混凝土材质相同的情况下，混凝土的峰值也会各不一样。根据木模板、钢模板和竹模板的最高温度值可知，保温效果与混凝土表面的散热能力、水化热反应时间有直接联系，效果越好能力越弱，水化热反应时间就会更长，使得混凝土的温度也更高。

2.3 模板类型给混凝土内外温差带来的影响

根据木模板、钢模板和竹模板三种类型模板制成的混凝土试件的内外温度变化情况可知，竹模板、木模板的中心温度变化差不多，并且竹模板的保温效果更好一些，表面温度也比木模板高一些，所以，木模板制作出来的试件的内外温差变化会比竹模板制作出来的试件的要更高。与此同时，在水化反应比较快的4小时和18小时之间，混凝土内外的温度变化也比较大，在18小时之后，混凝土表面和中心的温度会逐渐下降，并且中心温度下降的速度会比表面温度更快。另外，在混凝土温度处于稳定状态后，混凝土内部和外部的温差变化情况会在环境条件发生改变的时候，表现出周期性变化现象。

3 采用定量分析方式

3.1 构建模型

主要采用的是有限元软件ANSYS来分析瞬态热，混凝土是使用Solid70来进行模拟，其具有一定分析功能，并且每个试件都有上百个单元。在结合相关计算公式的情况下，利用混凝土的配合比可以获得保温材料在一般环境中的放热系数、模板厚度、模板导热系数等，可以利用有关公式将上述几种模板制作出来的混凝土表面热交换系数计算出来。在对上述几种模板试件的中心测点温度进行分析后，将计算值、试验值进行全面对比，最终得出上述三种模板的试验结果、模拟分析结果之间相差10%。

3.2 模板导热系数给混凝土温度场带来的影响

本文将模板的厚度确定为18毫米，主要研究的是模板导热系数在0和10之间时，混凝土试件的中心温度、内外温差的变化情况。根据试验结果可知，在模板导热系数不超过1的情况下，导热系数不断提高，混凝土中心温度会快速下降；在模板导热系数超过1的情况下，导热系数不断升高，混凝土的中心温度下降速度没有之前的快。对不同龄期状态下，根据导热系数给混凝土中心温度带来的影响可知，导热系数在超过3的情况下，其温度变化规律与试验曲线的情况基本相同。与此同时，在浇筑完成后的24小时和48小时之间，导热系数会给混凝土中心温度带来极大影响。所以，想要对混凝土入模后的最高温度进行有效控制，并确保其与相关规范标准的要求相符，要尽可能选择导热系数超过1的模板，如此才能使混凝土水化反应产生的热量散失得更快。

3.3 模板厚度给混凝土温度场带来的影响

通常实际施工过程中，木模板的厚度一般在12毫米和50毫米之间，钢模板的厚度一般在1毫米和5毫米之间，竹模板的厚度一般在10毫米和20毫米之间。根据模板厚度给混凝土中心温度、内外温度带来的影响进行分析可知，竹模板、木模板的厚度在不断增多的情况下，混凝土的中心温度会相应增加，但钢模板的厚度增加，其混凝土内外温度、中心温度基本不会受到任何影响。因此，在实际施工中选择模板厚度时，要在采取合适的养护手段的基础上确定其数值。

4 结束语

目前，混凝土工程施工采用的模板主要有木模板、钢模板和竹模板三种，需要根据实际情况来确定最合适的类型。因此，对模板类型给混凝土温度带来的影响有更深入的了解，是当前混凝土结构模板研究需要注重的问题，必须制定合适的措施才能有效解决。

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TU[文献码]B

1000-405X（2015）-10-355-1