摘要:大体积混凝土的重要缺陷是产生裂缝,而裂缝产生的原因有很多种,其中内外温差过大会导致这种现象的产生。本文结合某工程筏板式基础施工中电子测温的实践应用,主要探讨了电子测温在大体积混凝土的应用,旨在对裂缝产生的原因进行合理的控制,对电子测温技术进行广发的推广。
关键词:大体积混凝土;电子测温技术;应用
某工程筏板式基础,板长42157m,宽2714m,厚117m,底标高为-14105m,设计为抗渗混凝土,强度等级C40,属中高强度混凝土,总量约2200m3。混凝土浇筑时采用泵送施工工艺,浇筑时间共用了56h。
一、测温技术简介
所谓测温技术,主要是依赖于信息化的快速发展而在建筑中得以推广的技术,由于是建筑工程领域,使得其成为普遍现象,为实现系统的信息化、自动化,节省通讯线的数量,使系统布线最大化的节约,降低布线成本,使用多样化的布线方案,可以采用进口数字温度传感器,并使用软件来测试温度,完成了“一线总线”增强型远程测温系统,使得自动化测温得到快速的发展。最初主要应用于测试冻土结构内的温度,近年来经过不断的改进和发展,逐渐将技术利用到民用厚筏板大体积混凝土的温度监控中。
1、该工程电子测温的目的
由于地质条件、材料性质、施工条件、载荷条件以及其他各种因素的影响,同时混凝土内部气相、固相、液相的相互作用,蒸发过程、水分转移、导热过程、以及各种缺陷、内部缺陷等客观现象,很难从源头上对温度进行合理的测量和把控,尤其是对大体积的混凝土温度,而且理论预测值还收到各种因素的影响。因而,在施工现场进行有计划的指导起到了十分重要的促进作用。
2、测温点的确定
基于工程的平面结构特点,将平面设计为为梅花形,测温点距离底板为为4600mm,间距约为5200mm。同时基于底板的厚度,每个测温点在混凝土内部的竖向上、中、下设铜传感器分别对混凝土的不同部位进行实时监控,上下两点距离为150~250mm,中间点在混凝土的正中间部位。同时利用各相依点的特点对所测得数据进行合理的校正,提高数据测量的真实性和准确性。
3、铜传感器及数据采集器安装
(1)铜传感器安装
用胶带将铜传感器固定到专用的“H”型钢筋上“,H”钢筋在混凝土浇筑前竖向插入到待测位置,利用铁丝将其绑定在结构主筋上。
(2)数据线及现场数据采集器的安装
对铜传感器采用数字编号,分别连接到相对应的数据采集器上,一台数据采集器控制8个铜传感器。数据的结果放入木盒中,固定在设计的位置上。
(3)计算机设置
利用数据线和USB接口将数据适配器与主机连接。利用软件的自动配置来与计算机的通讯端口进行配置,配置各采集器的数量、编号、开启等,记录开启预警、测温的时间间隔等。进行调试结束后才可以测温工作。
4、大体积混凝土温度的实时监测
(1)测温的开始与结束时间要求
完成混凝土浇筑后的3~5h,立即进行数据采集器的安装工作,然后进行测温。可根据测量情况或预定测量时间来判断混凝土测温的结束工作。本工程混凝土测量时间大约为15d。同时可按照实际情况,当外界的温度与测温曲线平稳混凝土中心温度差低于25℃时可以停止测温。
(2)测温的时间间隔设定
根据混凝土的设计厚度和工程特点,本工程对混凝土内部温度的采集时间间隔为前5d为2次/h;6d~10d为1次/h;10天以后为2h采集一次。
(3)预警功能
在实时监测中设置混凝土内部温度与室外温度的温差预警,温差预警值为25℃。当室外温差大于25℃时将提醒采取措施控制温差。
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(4)混凝土测温
根据混凝土的浇筑速度,在计算机上陆续开启铜传感器与数据采集器,对混凝土进行实时监测,利用计算机记录监测数据,测量人员也应该在现场进行实时监控以及记录实地的温度,减少误差。
5、混凝土温度测量的整理
测量完成后,将测量数据利用计算机进行处理,然后进行对数据进行总结,并储存在数据库中,最后将这些结果打印出来,以表格的形式将这些资料进行存档。
6、混凝土养护及保温措施
具体措施是:当表面温度低于内部混凝土表面的温度25℃时对混凝土表面进行一些合理的养护措施,比如:将草袋的覆盖厚度增大,提高混凝土表面的温度,尽量减少两者的温差;或者将混凝土表面的覆盖有效的降低,从而达到减少温差的目的。
7、大体积混凝土电子测温的注意事项
在用电子测温对混凝土进行温度测量时,应注意以下事项:(1)安装铜传感器时,应确保安装的位置合理准确,在浇筑过程中应该指派专人对现场进行监督检查;(2)铜传感器与数据线进行连接时,必须采用焊接方式,确保连接质量,避免出现虚接等现象而降低数据传输的质量;(3)现场数据采集器应做好保护措施,除按要求制作木盒外,可以在外面再包一层塑料布避免水淋等;(4)当监测到数据异常时,现场测量人员应该立马应对线路数据和采集器进行检查,及时处理问题,提高混凝土的质量;(5)在监测过程中,必须做到不间断的实时监测。
8、后浇带施工
(1)本工程施工后浇带在结构混凝土浇筑完后2个月浇筑,沉降后浇带在主体结构封顶后14d浇筑,后浇带采用比原混凝土高一个等级(即C40/P8)微膨胀混凝土浇筑。
(2)底板后浇带以错台缝(800mm宽)留设,两侧快易收口网拦设,施工时在其底部每隔20m留设一个集水坑(300mm×300mm×200mm)。
(3)由于后浇带搁置时间较长,为防止钢筋锈蚀影响其受力性能,利用在钢筋上刷水泥浆保护;底板后浇带两侧砌筑两皮砖,并覆盖竹胶板和塑料薄膜,防止垃圾、雨水、施工用水进入。
(4)后浇带浇筑前,清除垃圾、剔除表面上松动砂石、软弱混凝土层及浮浆水泥薄膜,之后分层浇筑,混凝土养护时间不得少于28d。
9、分析温度
经测试混凝土内部最高温度实测值比计算值高15~19℃,主要的原因是:有些计算参数取值可能不符合实际环境变化;可能水泥早期强度高,水化热大、水化快等因素造成的。因此使用TDC-2型电子测温仪测温反馈,这种仪器准确度很高,能够准确及时地调整养护及保温措施,严格有效的进行温差控制以及执行多项技术措施,使底板工程质量得到有效的提升,达到预期的效果。
二、结语
1、大体积混凝土强度等级为C35,抗渗等级为P8,其配合比中水泥用量较多。为减少水泥用量,以部分粉煤灰、矿粉代替水泥掺入混凝土中,可充分利用其活性降低水化热,增加混凝土的密实性可以利用物理填充原理,使混凝土不泌水、不离析,保持良好的和易性和黏聚力。
2、用泵送浇筑大体积混凝土,要求有较小的用水量、较大的坍落度、较长的初凝时间,以方便混凝土运输、泵送及分层浇筑振捣,防止混凝土产生冷缝。要求初凝时间≥12h,考虑运至现场后的停滞时间、混凝土出厂运至现场时间(调查商品混凝土供应路程及路况)、混凝土浇筑、振捣的接茬时间以及泵管发生故障的检修时间。混凝土进场的坍落度为140~160 mm。当损失较大时可在现场酌情加减水剂以保证正常泵送。
3、本工程采用草帘子保湿、塑料布保温,而这部分材料正好又用于冬期施工混凝土保温用,从而节约了施工费用。
4、防止大体积混凝土产生裂缝关键在于混凝土温度控制,因而,使用骨料进行浇冷水、温度较低的井水及覆盖以降低混凝土出机温度,现场泵管进行草帘包裹以保证混凝土浇筑温度。
参考文献:
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论文作者:董正冬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/28
标签:混凝土论文; 测温论文; 温度论文; 体积论文; 数据论文; 时间论文; 温差论文; 《基层建设》2017年第34期论文;