电测法在大体积混凝土工程中的应用.pdf

潘剑云等： 电测法在大体积混凝土工程中的应用 4 7 圈 电 测 法 在 大 体 积 混 凝 土 工 程 中 的 应 用 潘剑云 ， 孙海涛 ， 张欣 ， 黄帮秀 ( 1 浙江农林大学风景 园林与建筑学院 浙江临安3 1 1 3 0 0； 2 绍兴绿城 金昌置业有限公司 ， 浙江绍兴3 1 2 0 0 0) 【 摘要】 针对大体积混凝土中温度场分布的不规则性， 结合工程实践 ， 阐述了运用预埋电子测温探头来测 定关键点温度的方法。并依此判定混凝土内部的温升情况， 从而为找出适当降低温度应力的方法提供了依据。 【 关键词1 大体积混凝土； 温度场 ； 温度控制 【 中图分类号】 T U 7 5 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 4 7 0 3 APP LI CATI oN oF E LECTRoNI C I E M P ERAT URE MEAS URE M ENT METHoD l N M AS S CoNCRETE CoNS TRUCT I ON ENGI NEERI NG P A N J i a n y u n ， S UN Ha i t a o ， Z HANG Xi n ，HU ANG Ba n g x i u ( 1 L a n d s c a p e a n d A r c h i t e c t u r e C o l l e g e ， Z h e j i a n g A g r i c u l t u r a l a n d F o r e s t r y U n i v ， Z h e j i a n g L i n a n 3 1 1 3 0 0 ， C h i n a ； 2 S h a o x i n g G r e e n t o w n J i n c h a n g R e a l E s t a t e C o ，L t d ， Z h e j i a n g S h a o x i n g ， 3 1 2 0 0 0 ， C h i n a ) Abs t r a c t ： T hi s p a p e r p r e s e n t s a me t h o d t o d e t e r mi ne the t e mpe r a t u r e o f a c r i t i c al p o i nt b y e mb e d - di ng e l e c t r o n i c t e mp e r a t u r e pr o be b e f o r e h a n d T he e x p e r i me n t a l r e s u l s h o w t h a t t h e i n t e r na l t e mp e r a t ur e r i s e c a n b e me a s u r e d b y t h i s me t h o d T h e r e f o r e ，thi s me tho d c a n p r o v i d e a b a s i s t o i d e n t i f y t h e a p p r o p fi - a t e me t h o d t o r e d u c e t h e t e mp e r a t u r e s t r e s s Ke y wo r d s ： ma s s c o n c r e t e ； t e mp e r a t u r e fi e l d； t e mp e r a t u r e c o n t r o l me a s u r e s 大体积混凝土是指混凝土结构物实体几何尺寸 不小于 1 m的大体量混凝土， 或预计会因混凝土中胶 基金项目】 浙江农林大学面上项目( 2 0 4 4 0 1 0 0 1 6 ) 0 0o 00 00 OO O O 00 00 OO O0 OO OO OO OO O o 00 oo 00 OO OO OO OO 0o OO 00 O 0 OO 00 0o Oo OO 0O Oo 0o O O OO O0 Oo OO OO 0O OO OO OO 0o O c 越大， 语言清晰度越高， 模拟结果显示对于语言清 晰度 S T ， 中间接收点受声源指向性影响较大 ， 在平均 自由程较 大的 日本新 国立剧 院 中受 声源 指 向性 影 响 较大， 与 C 指标的模拟分析结果基本吻合。 3结语 声源指向性对室 内音质参量的影响与房间声学 特性有关。房间扩散程度、 吸声材料布置情况、 吸声 材料频率特性与声源指向性特征协同作用， 影响各声 学参量。在容积小体型规则的教室中， 声源指向性特 征对 ， 和 C 的高频模拟结果的影响较大， 中频模拟 结果的影响较 小 ， 对 S T 模 拟结果 的影响较 小 。在 声 场扩散程度高的厅堂 中， 声源指 向性特征对 的影 响 程度很小， 对于声能 比 c 舳 指标 ， 中间接收点受声源指 向性影响较大， 侧面接收点受声源指向性影响相对较 小； 高频模拟结果受声源指向性影响较大， 中频模拟 结果受声源指向性影响较小； 对于语 言清晰度指数 S T ， 中间接收点 受声 源指 向性 影响较 大 ， 侧 面接 收点 受声源指向性 影响较小 。 参考 文献 1 彭健新 声源指向性对教室语言清晰度的影响 c 2 0 0 8全 国声学学术会议论文集 ， 2 0 0 8 ： 3 1 2 3 1 3 2 饶丹， 谢菠荪声源指向性对双耳可听化质量的影响 J 声 学技术 ， 2 0 0 7， 2 6 ( 5 )： 8 9 99 0 3 3 L i l y M Wa n g ， M i c h e l l e C V i g e a n t E v a l u a t i o n s o f O H t p u t f r o m r o o m a c o u s t i c c o mp u t e r mo d e l i n g a n d a u r ali z a t i o n d u e t o d i f f e r e n t s o u n d S O t l r c c d i r e c t i o n al i t i e s J A p p l i e d A c o u s t ic s ， 2 0 0 8 ， ( 6 9 ) 4 项端祈 演艺建筑 一 音质设计集成 M 北京： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 2 5 C l a u s L y n g e C h r i s t c n s e n O d e o o r o o m a c o u s t i c s p r o g r a m ， V e r s i o n 9 0， I n d u s t r i a l Au dit o riu m a n d Co mb i n e d E d i t i o n s Us e r Ma n u a l M D e n m a r k ： O d c o n A S ， 2 0 0 7 收稿E t 期 2 0 1 2一 l 2 1 0 【 作者简介 祝培生( 1 9 6 9一) ， 男， 辽宁清源人， 副教授， 硕士 生导师 ， 研究方向 ： 建筑声学。 4 8 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 4 期( 总第 1 7 8 期) 凝材料水化 引起 的 温度 变化 和收缩 而导 致有 害裂 缝 产生的混凝土 。温度裂缝是大体积混凝土工程 中 最主要的问题之一， 也是工程中最需要解决的一个技 术难题。 通过理论分析及大量的工程实践， 温度裂缝产生 的两个必要条件是： 温差和约束 。混凝土的内部和 表 面温差以及表面和环境 的温差过大 ， 产 生了大 量 的 温度应力， 同时由于混凝土固化后约束了这些应力的 释放， 最终由于混凝土的抗拉强度低于温度应力而导 致 混凝 土 出现表面裂缝 与贯穿裂缝 。 针对这一问题， 研究人员提 出了多种方案来控制 温度裂缝的发生。控制混凝土的入模温度， 延缓水泥 的水化； 浇筑完成后在混凝土表面覆盖保温材料， 减 少温差； 在混凝土内部预埋冷却水管， 利用循环水减 低内部温度等等。而这些措施是否能够达到预期的 效果 ， 使温差降低到了允许范围内， 就需要对混凝土 内部的温度场及温度变化进行 测定 。 本文以某工程基础混凝土为例 ， 详述了电子测温 技术在大体积混凝土工程中的应用过程和实际效果 ， 可供技术人员参考。 1 工程概 况 该工程为一高 层建筑 ， 地下 2层 ， 地 上 分别 为 2 8 层和 l 2层 ， 基 础采用独立 承台 +井 式梁板 ， 其 中独立 承台截面尺寸为 2 1 0 0 0 ra m1 5 0 0 0 m m 2 4 0 0 m m( 高) ， 属大体积混凝土。混凝土强度等级 C 3 5 ， 采用泵送商 品混凝土 。 2测温 方案 2 1 测温设备 J D C一 2型建筑电子测温仪及配套电子测温探头， 测试温度 一 3 01 3 0 q C。探 头安 装前 先在水 下 1 m处 浸泡 2 4 h不损坏方可埋 于混凝 土中。 2 2 温度估算 根据混凝土 的配合 比， 应 用经验公式 ： = +q K l 0+F 5 0 式中， 为混凝土的最高温升值 ， o C； 为混凝 土入模温度； 2 3 5 ； Q为水泥用量， 3 2 0 k g ； F为粉煤灰 用量 ， 7 5 k g ； K为系数 ， 4 2 5 级普通硅酸盐水泥取 1 2 5 。 即： r ,o =2 3 5+3 2 01 2 5 1 0+7 5 5 0=6 5 2 3 测点布置 由于承台为对称性结构， 考虑到施工方便， 测点 布置在承台的半边。水平方向上每个测点的间距控 制在 2 2 5 m， 竖直方向上， 测点间距为 1 1 m， 共设置 1 8 个测点， 均呈对称性布置， 如图 1 所示。 2 4 测温过程 ( 1 ) 混凝 土 浇筑前 ， 将 测温 探头 绑扎在 相应 位 置的钢筋上 ， 注意不得使探头直接接触到钢筋表面， 謇 昌 ( a 】 水平方向测点布置 ( b ) 竖直方向测点布置 图1 测点布置图 再次测试各温度传感器的准确性， 确保探头没有因安 装不当造成损坏 。 ( 2 ) 浇筑混凝土过程中， 定时监测入模温度 ， 每 个台班不少 于 2次。测得 混凝 土入 模 温度 的平均值 为 2 4 5 C。 ( 3 ) 浇筑完毕 1 0 h开始测温， 升温阶段 2 h测试 一 次， 降温阶段 4 h测试一次， 直至混凝土浇筑中心与 表面的温差低 于 1 5 为止。 3 测温结果及数据分析 3 1温度测试结果 测温从混凝土浇筑开始 ， 连续进行 1 4 d 。测得的 最高温度为 6 4 C， 与理论计算值相吻合， 出现在第三 天的 1 点 中心 。混 凝 土内外 温差最 大值 出现 在第 四 天 ， 为 2 6 c I = 。 本文选取典型温控点 1 点和6点的温度变化曲线 来表征大 体积 混凝 土 内部 温 度 的变 化 情 况 ， 如 图 2 所示。 3 2 数据分析 通过对所测得的温度进行对比分析， 我们可以得 到以下结论 ： ( 1 ) 混凝 土 中水 泥 的水 化主要 集 中在 前 3天 ， 所 以混 凝土 的 内部 升温 阶段较快 ， 温升 曲线较 陡 ， 而 降温则显得较为平缓， 最终趋于平稳。 ( 2 ) 由于混凝 土的 3 d水化热大 ， 所 以最高 温度 出现在了第三天， 有的点则 由于延时效应， 峰值温度 出现在第四天。 ( 3 ) 第四天的最高温差为2 6 C， 超过了标准规 定 的 2 5 c I = 的界限。但通过应力验算公式 ： ： 丢 cc E c ， i 一 ax 潘 剑云等： 电测法在大体积混凝 土工程 中的应用 4 9 赠 时间， d l 一 控制点表面一2 一 控制点中心 。3 控制点底部 6 O 嚣 4 。 赠 2 0 0 ( a )控制点1 1 1 度变化曲线 1 3 5 7 9 1 l l 3 时间， d ( b )控制点2 1 , 度变化曲线 一 l 一 控制6 点表面一2 一 控制6 点中心 。 3 一 控制6 点底部 图2 控制点温度变化曲线 式中， 为膨胀系数； E 为在龄期 7 h有效弹性模 量； 肛为混凝土泊松 比； 一 为龄期7 h 中心部位最高 温度与表面温度差。 第四天的混凝土抗拉强度完全能满足此时的温 度应力 ， 应不会 出现 相应裂缝 ， 从后期 的观测看 ， 也 没 有出现裂缝 ， 说明理论计算是准确的。 4防裂措施 温度监测的结果及混凝土的现场状态表明： 此次 施工过程中采用的技术是合理的， 方法是可行的。特 别是在防止大体积混凝土水化热过高以及防止产生 表面裂缝方面的措施是得力的。下面就本次工程中 采用的一系列防裂措施作如下总结。 ( 1 ) 控制混凝土的入模温度。首先， 严格监控 商品混凝土拌合用料的温度， 砂石堆场覆盖， 避免阳 光直射。其次， 提前在基坑 四壁晒水降温， 混凝土浇 捣时在泵入料 口处设置遮阳等措施。最终监测显示 混凝土的平均入模温度为 2 3 5 t 3 ， 为防止内部温度过 高奠定了基础。 ( 2 ) 选用低水化热的粉煤灰水泥并根据配合比 计算掺人大量的粉煤灰以延缓水化热的产生， 防止混 凝土内外温差过大产生贯穿裂缝。从测温结果看， 内 外温差基本未超出标准范围。 ( 3 ) 针对混凝土浇筑后表面温度过高， 与环境 温度温差超 限的 问题 。一 方面 采用麻 包 草袋 进行 覆 盖保温， 防止表面裂缝的产生； 另一方面 ， 在混凝土终 凝前进行二次抹面， 尽量消除由于环境温差引起的表 面裂缝 。 5结语 通过考察多个大体积混凝土施工工程中温度裂 缝的控制措施及监控手段， 笔者对大体积混凝土施工 有些自身的体会。首先， 事前控制中一定要做好混凝 土的选材及初步降温， 严格操作步骤， 尽量降低混凝 土的入模温度， 此点在控制内部升温方面起到了关键 性的作用； 其次， 浇筑完成后必须做好养护保温措 施， 同时， 内部关键点的温度监测必不可少， 一旦发现 内外温差过大 ， 则可以采用加盖保温层等措施降低温 差 ， 防止工程 出差； 最后， 防止后期产生表面裂缝 ， 做 好收尾工作也同样重要。 综上 ， 电子测温技术在大体积混凝土施工中的使 用能很好地起到事中控制的作用， 为保证工程质量提 供有力保 障。建议今后大体积混凝土施工 中都可以 使用这种成本低廉的温控措施。 参考文献 1 G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9 ， 大体积混凝土施工规范 s 2 冯乃谦 ， 顾晴霞 ， 郝挺字 混凝土结构的裂缝与对策 M 北 京 ： 机械工业 出版社 ， 2 0 0 6 ( 3 李巧玲 ， 王银安 计算机测温技术在大体积混凝土施工中的 应用 J 混凝土与水泥制品 ， 2 0 1 1 ， ( 8 ) ： 6 2 6 4 4 江昔平 ， 王社良。 等 超大体积混凝土温度裂缝产生机理分析 与抗 裂控制 撕对策 J 混凝土 2 0 0 7 ， ( 1 2 ) ： 9 81 0 2 收稿 日期 2 0 1 3一O 1 2 1 作者简介】 潘剑云( 1 9 8 2 一) ， 男， 浙江兰溪人， 实验师， 从事 建筑材料及施工管理方面 的研究。