無線測溫技術控制超長地下車庫外墻拆模時間

陳傳祿，李壽冬，李長成，武旭南

（1. 廣東省電子電器產(chǎn)品監(jiān)督檢驗所，廣州 510400；2. 廣州市衡建工程檢測有限公司，廣州 510310；3. 中國建筑材料科學研究總院 綠色建筑材料國家重點實驗室，北京 100024）

無線測溫技術控制超長地下車庫外墻拆模時間

陳傳祿1，李壽冬2，李長成3，武旭南3

（1. 廣東省電子電器產(chǎn)品監(jiān)督檢驗所，廣州 510400；2. 廣州市衡建工程檢測有限公司，廣州 510310；3. 中國建筑材料科學研究總院 綠色建筑材料國家重點實驗室，北京 100024）

本文以山東省某住宅小區(qū)超長地下車庫為例，介紹了無線測溫技術在夏季施工中控制外墻拆模時間方面的應用。采用LWCT-Ⅰ遠程無線混凝土溫度測控儀對地下室外墻補償收縮混凝土實時溫度進行監(jiān)測，及時掌握溫度變化，控制拆模時間，從而減少混凝土溫度應力，防止外墻出現(xiàn)有害裂縫，使混凝土結構自防水效果得以保證。

無線測溫技術；拆模時間；溫度應力；補償收縮混凝土

目前城市建設用地緊張和居住人口密度不斷增大，為緩解日益惡化的停車難問題，大型地下車庫已成為住宅小區(qū)的必備配套。然而，當溫度應力超過混凝土的極限抗拉強度時，地下車庫外墻會開裂滲水，嚴重影響使用。工程實踐表明，超長結構外墻出現(xiàn)混凝土溫度裂縫的概率為56%～85%，直接控制收縮裂縫比較困難[1]。使用補償收縮混凝土技術，利用膨脹加強帶替代傳統(tǒng)后澆帶的無縫施工技術在減少溫度收縮開裂、預防滲漏方面作用明顯，在工程中得到廣泛應用[2-3]。夏季氣溫高，混凝土入模溫度普遍在 30℃以上，混凝土溫升較大，即使采用補償收縮混凝土，如果不注重混凝土養(yǎng)護（控制內(nèi)外溫差），外墻依然會出現(xiàn)有害裂縫。 因此，及時獲得混凝土實時溫度變化，控制好混凝土拆模時間，是保證補償收縮混凝土結構自防水效果的關鍵所在。與傳統(tǒng)的預留測溫孔溫度計讀數(shù)測溫相比，無線溫度技術顯然在這方面更具有優(yōu)勢。本文以山東某住宅小區(qū)超長地下車庫為例，介紹了 LWCT-Ⅰ型遠程無線混凝土溫度測控儀在控制外墻混凝土拆模時間方面的應用。

1 工程概況

該工程由 5 棟高層住宅與地下 1 層停車場整體連接，地下室不設縫，地下車庫采用框架結構（局部少量剪力墻）?？偨ㄖ娣e 14896m2，其中地下車庫 11886m2，共 293 個車位，為 Ⅱ 類汽車庫。地下車庫長 125m，寬 84m，屬于超長超寬結構。車庫外墻高 3.9m，外墻厚度 300mm。該工程采用補償收縮混凝土結構自防水技術，混凝土強度等級為 C35，取消后澆帶，僅保留住宅與車庫之間的沉降后澆帶。

2 無線測溫技術

溫度是混凝土行業(yè)的一個重要測量參數(shù)，測試方法也多種多樣。埋設測溫管法是靠人工讀取預埋在混凝土中 PVC 測溫管中的溫度計數(shù)值，勞動強度較大、檢測誤差大并且效率低下，數(shù)據(jù)有限，無法獲得全程溫度變化；電子測溫儀法則是預埋測溫導線，配合計算機實現(xiàn)自動化測溫并記錄，但存在測溫導線布線困難、傳輸距離有限等問題。

無線測溫技術是一種全天候、實時測量、全自動多點溫度采集的高新技術，設備具有體積小、精度高的優(yōu)點，避免了現(xiàn)場布線的繁瑣工作。目前，該技術廣泛應用于水溫測量、空氣溫度的測量、油溫測量、機器顫動和混凝土溫升等領域。

2.1 工作原理

無線測溫儀系統(tǒng)采用溫度信號有線采集，數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)姆椒ㄟM行溫度測量。溫度信號經(jīng)傳感器變換成數(shù)字信號，再經(jīng)系統(tǒng)進行一系列處理發(fā)送出去。接收模塊接收到信號后，進行解調(diào)還原出原信息。傳感器接收數(shù)據(jù)后通過發(fā)射系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再由接收系統(tǒng)接收，從而獲得測溫數(shù)據(jù)，在計算機中顯示并自動生成溫度曲線[4]。

2.2 LWCT-Ⅰ型遠程無線混凝土溫度測控儀

LWCT-Ⅰ型遠程無線混凝土溫度測控儀[5]是中國建筑材料科學研究總院開發(fā)的新一代無線測溫儀，它由測溫傳感器、發(fā)射器、中繼器、接收器和測溫軟件組成（見圖1）。主要用于需要進行混凝土構件溫控，實時監(jiān)控混凝土溫度場變化情況。

圖1 遠程無線混凝土測控儀

其特點在于：

（1）實現(xiàn)現(xiàn)場無線測溫，操作簡便，實時測量混凝土的入模溫度和混凝土全程溫度變化情況；

（2）混凝土溫度自動采集記錄；

（3）多點發(fā)射技術，徹底解決現(xiàn)場布線難的問題；

（4）通過信號中繼器，可以實現(xiàn)幾百米、上千米距離的數(shù)據(jù)傳輸；

（5）抗電磁干擾，軟件具有混凝土超限報警功能。

其技術指標如下：

（1）測溫范圍廣，為 -20～85℃；

（2）測溫精度高，為 ±0.5℃；

（3）電源使用 5 號電池，便于更換，無需外接電源；

（4）有效使用距離長，為 100～1000m，通過增加中繼器，還可傳輸更長距離。

工藝流程如下：選擇測溫點→現(xiàn)場布置測溫傳感器和發(fā)射器→布置中繼器→調(diào)試接收器和軟件→實時記錄溫度。

3 補償收縮混凝土制備

外墻施工時間為 7～9 月，正好屬于夏季施工，白天氣溫在 30～38℃。為了減少水泥水化熱，降低補償收縮混凝土溫升，對混凝土原材料進行如下規(guī)定：水泥采用 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，摻合料為 Ⅱ 級粉煤灰和 S95 礦渣粉，膨脹劑為天津豹鳴股份有限公司生產(chǎn)的 HCSA 混凝土高性能膨脹劑，人工砂，連續(xù)級配碎石，聚羧酸高性能減水劑。

考慮夏季溫度高，混凝土坍落度損失大，混凝土初凝時間設計不低于 5h。這樣還可以延長水泥水化熱的釋放時間，使水化熱不集中釋放，從而進一步降低混凝土內(nèi)外溫差。經(jīng)試配，最終確定的補償收縮混凝土配合比見表1。

表1 混凝土配合比 kg/m3

為保證混凝土質量，嚴格按照配合比制備混凝土，同時加強砂、石含水量監(jiān)測?；炷翑嚢钑r間為正常的 1.6 倍，混凝土坍落度控制在 (200±20)mm。

4 外墻混凝土實時溫度監(jiān)測

測溫點布置在外墻施工段中間部位，距外墻頂板 1.50m處。連接測溫傳感器與發(fā)射器，并檢查信號。測溫傳感器綁扎在一根鋼筋上，注意測溫探頭與鋼筋之間隔開。將綁有測溫傳感器的鋼筋插入外墻內(nèi)部，并固定。記好發(fā)射器編號，同時給發(fā)射器套上一個塑料自封袋，防止混凝土澆筑過程中污染，便于后期使用?；炷琳駬v時，振搗棒距離測溫傳感器 20cm 左右，以防止振壞傳感器，造成信號丟失。然后依據(jù)施工場地環(huán)境，設置中繼器，保證發(fā)射器、中繼器與接收器之間直線傳導，盡量避開構筑物。打開軟件，查看信號是否通訊正常。

外墻高 3.90m，混凝土分三次澆筑，振搗密實后，就可以監(jiān)測混凝土的實時溫度變化（每隔 10min 讀取一個數(shù)據(jù)），控制外墻拆模時間。拆模時，保證混凝土中心溫度與環(huán)境溫度之間的溫差小于 10℃。現(xiàn)場測溫布置見圖2。

圖2 現(xiàn)場實時測溫

圖3、圖4 分別為 5# 樓北側車庫和 1# 樓南側車庫外墻補償收縮混凝土實時溫度變化記錄。

圖3 5# 樓北側車庫外墻混凝土溫度

圖4 1#樓南側車庫外墻混凝土溫度

從圖3～4 可以很直觀判斷出外墻混凝土拆模最佳時間。對于 5# 樓北側車庫來說，當混凝土溫度降到 35℃ 時，就可以拆模了，此時混凝土溫度與環(huán)境溫度之間的溫差可控制在10℃ 之內(nèi)。1# 樓南側車庫外墻混凝土溫度降到 32℃ 時也可以拆模。依據(jù)測溫結果，拆模后混凝土表面光滑，未出現(xiàn)有害裂縫。

5 結語

為加快模板周轉效率、降低成本和加快施工進度，施工方通常在混凝土澆筑完成第 2 天即將外墻模板拆除。此時，混凝土溫度正處于最高點，突然失去模板的保溫養(yǎng)護，內(nèi)外巨大的溫度差引起的溫度應力極易導致溫度裂縫[6]。同時，因為外墻的特殊性，養(yǎng)護跟不上，干燥收縮也較大，多種不利因素，使外墻開裂問題越來越多。但業(yè)主、施工方往往將開裂責任歸咎于混凝土質量不合格，卻忽略了早拆模這個罪魁禍首。因此，獲得外墻混凝土實時溫度變化是解決該問題的有效方法。

無線測溫技術是一種全天候、實時測量、全自動多點溫度采集的高效測溫手段，LWCT-Ⅰ型遠程無線混凝土溫度測控儀可以監(jiān)測混凝土實時溫度變化，依據(jù)測溫曲線，可輕松獲得混凝土的最佳拆模時間，防止外墻出現(xiàn)溫度應力引起的有害裂縫，是保證地下工程補償收縮混凝土結構自防水效果的必備措施之一。

[1] 王鐵夢．工程結構裂縫控制抗與放的設計原則及其在跳倉法施工中的應用[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007．

[2] 曹國祥，張守治．補償收縮混凝土在某綜合樓地下室工程中的應用[J]．江蘇建筑，2013,3: 95-97+108．

[3] 駱曉竹，程鐵力，陸少連．補償收縮混凝土在超大地下室工程中的應用[J]．浙江建筑，2009,26(10): 39-41．

[4] 王東，陳玉德，于澤濤．無線測溫儀系統(tǒng)在大體積混凝土施工中的應用[J]．天津建設科技，2009, 5: 15-18．

[5] 賈福杰，趙順增，王濤，等．有限元預測溫度場技術在博興交通家園住宅工程的應用[J]．混凝土世界，2011,11: 56-59.

[6] 呂紅安．地下室側墻溫度收縮應力分析與裂縫控制[D]．武漢：華中科技大學，2006: 43-46．

［通訊地址］廣州市越秀區(qū)礦泉街沙涌南村南大街 45 號（510400）

Dismantling template time control of super-long underground garage external wall by wireless temperature measurement technology

Chen Chuanlu1, Li Shoudong2, Li Changcheng3, Wu Xunan3
(1. Guangdong Province Electronic Products Supervision and Inspection Institute, Guangzhou 510400; 2. Guangzhou Hengjian Construction Detection Co., Ltd., 510310; 3. China Building Materials Academy, Beijing 100024)

The application of wireless temperature measurement technology was introduced in this paper based on a Shandong residence community super-long underground garage. Shrinkage-compensating concrete temperature change of external wall was monitored by LWCT-I wireless temperature measurement system. According to real-time temperature, dismantling template time was controlled to reduce temperature stress. So harmful cracks were prevented and concrete self-waterproof effect was secured.

wireless temperature measurement technology; dismantling template time; temperature stress; shrinkage-compensating concrete

陳傳祿（1982－），男，工程師。