CN103604409A - 新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法，包括步骤：浇筑一混凝土楼板，在楼板终凝时测定其初始长度L₀及初始温度T₀；保持楼板进一步凝固一设定时间，测定楼板的实际长度L_实际及实际温度T_实际；计算楼板的实际长度变化量△L_实际=L_实际-L₀，及实际温度变化量△T=T_实际-T₀；计算楼板的温度变形值△L_温度=L₀×△T×α，其中α为混凝土材料的热膨胀系数；利用与楼板相同的混凝土材料制作混凝土试件，测定试件的干燥收缩应变δ_干缩；计算楼板的干燥变形值△L_自由干缩=L₀×δ_干缩；计算楼板受到下层框架柱或墙约束而产生的整体收缩约束变形△L_约束=△L_温度+△L_自由干缩-△L_实际。从而有效指导混凝土楼板裂缝控制。

Description

新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法

技术领域

本发明涉及一种工程建筑领域，尤其涉及一种新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法。

背景技术

新浇筑混凝土楼板由于存在混凝土干燥收缩以及水泥水化热释放的现象，会产生较大的整体收缩变形，水泥水化热的释放会引起墙体温度的上升与体积膨胀，在水泥水化热释放速度变缓以后，又会由于墙体表面散热而导致温度下降引起墙体体积收缩。然而楼板整体收缩变形受到下层框架柱或下层墙体的约束而不能完全发生，从而产生约束变形。新浇筑混凝土楼板所受下层柱与墙体的约束程度大小，很难定量确定，因此楼板的干燥收缩约束位移以及水化热收缩约束位移也难以通过理论计算获得。

为此本发明提供一种方法，可实际测量出混凝土楼板整体干燥收缩约束位移以及水泥水化热收缩约束位移，从而可以利用实际测量到的约束变形，反推出下一层框架柱或墙体对新浇筑楼板的约束作用力，指导混凝土楼板裂缝控制。

发明内容

混凝土楼板浇筑后，楼板由于混凝土干燥收缩和水泥水化热温度变化将产生整体收缩变形，但楼板整体收缩变形受到下层框架柱或下层墙体的约束而不能完全发生，从而产生约束变形。本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效测量楼板由于混凝土干燥收缩和水泥水化热温度变化所产生理论变形量的新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法，所述方法包括以下步骤：

浇筑一混凝土楼板，在所述混凝土楼板终凝时测定其初始长度L₀及初始温度T₀；

保持所述混凝土楼板进一步凝固一设定时间，测定所述混凝土楼板的实际长度L_实际及实际温度T_实际；

计算所述混凝土楼板的实际长度变化量△L_实际=L_实际-L₀，及实际温度变化量△T=T_实际-T₀；

计算所述混凝土楼板的温度变形值△L_温度=L₀×△T×α，其中α为所述混凝土楼板的混凝土材料的热膨胀系数；

利用与所述混凝土楼板相同的混凝土材料制作混凝土试件，测定所述混凝土试件的干燥收缩应变δ_干缩；

计算所述混凝土楼板的干燥变形值△L_自由干缩=L₀×δ_干缩；

计算所述混凝土楼板受到下层框架柱或墙约束而产生的整体收缩约束变形△L_约束=△L_温度+△L_自由干缩-△L_实际。

本发明进一步的改进在于，通过以下步骤测定所述混凝土楼板的初始长度L₀及实际长度L实际：

于所述混凝土楼板浇筑前的楼板钢筋结构的两端对应架设一激光测距仪和一挡板；

浇筑所述混凝土楼板，所述激光测距仪与所述挡板随所述混凝土楼板的变形发生位移；

当所述混凝土楼板达到终凝时，利用所述激光测距仪发射一激光，该激光经所述挡板反射回所述激光测距仪，从而测定所述混凝土楼板的初始长度L₀，并在保持所述混凝土楼板进一步凝固所述设定时间时，利用所述激光测距仪与所述挡板以同样的方式测定所述混凝土楼板的实际长度L_实际。

本发明进一步的改进在于，通过以下步骤测定所述混凝土楼板的初始温度T₀及实际温度T_实际：

于所述混凝土楼板浇筑前的楼板钢筋结构的厚度中间位置设置复数温度传感器；

当所述混凝土楼板浇注完成并达到终凝时，利用所述温度传感器感应对应位置所述混凝土楼板的初始温度T₀，并通过一无线测温仪测定该初始温度T₀，保持所述混凝土楼板进一步凝固所述设定时间，利用所述温度传感器和所述无线测温仪以同样的方式测定所述混凝土楼板的实际温度T_实际。

本发明进一步的改进在于，通过以下步骤测定所述混凝土楼板的干燥收缩应变δ_干缩：

利用与所述混凝土楼板相同的混凝土材料制作所述混凝土试件，并且在所述混凝土试件中预埋振弦式应变计；

浇筑所述混凝土试件达到终凝后，将所述混凝土试件的四个侧面进行密封，使得所述混凝土试件仅在上下两个表面发生干燥收缩，以模拟所述混凝土楼板的干燥收缩；

利用一应变巡检仪测定所述振弦式应变计的读数，并以该读数作为所述混凝土试件的干燥收缩应变δ_干缩。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：利用激光测距仪实际测量出混凝土楼板由于混凝土干燥收缩与水化热温度变化产生的整体收缩约束变形△L_约束；利用振弦式应变计测量混凝土的干燥收缩应变δ_干缩并计算干燥变形值△L_自由干缩；利用温度传感器得到混凝土楼板的实际温度变化量△T，并计算温度变形值△L_温度，通过计算得到混凝土楼板由于混凝土干燥收缩与水化热温度变化产生的整体理论位移变化，从而反推出下一层框架柱或墙体对新浇筑楼板的约束作用力，指导混凝土楼板裂缝控制。

附图说明

图1是本发明新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法的一种实施例的示意图。

图2是本发明新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法的一种实施例的混凝土试件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参阅图1和图2所示，本发明公开了一种新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法，主要利用了激光测距仪11及挡板12、温度传感器13及测量温度传感器12的无线测温仪、振弦式应变计14以及测量振弦式应变计14的应变巡检仪等设备测量混凝土楼板由于干燥收缩和水化热温度变化所产生的变形受到下层框架柱或下层墙体的约束而引起约束体积变形的方法，其方法主要包括以下步骤：

1、选取好激光测距仪11，激光测距仪11的测距为200m，精度为0.01mm；

2、选取好无线测温仪，能每隔规定时间自动测量埋设温度传感器12处的温度；

3、选取应变巡检仪，能按规定时间自动记录振弦式应变计14的读数，并选择好超大容量蓄电池，能持续3个月给应变巡检仪供电；

4、选取内置式振弦式应变计14，振弦式应变计14都具有温度修正功能；

5、使用钢板加工好放置手持式激光测距仪的测量盒，测量盒长20cm、宽8cm、高6cm，用三块大小合适的钢板加工成底板、侧板与端板，然后焊接而成；

6、加工好放置测量盒的四脚支架，四脚支架高30cm，由四根长35cm直径16mm的钢筋焊接在一块大小15×15cm厚8cm的钢板上；

7、在混凝土楼板10浇筑前，在混凝土楼板10长度较大方向上的两端位置，把加工好的四脚支架焊接在楼板钢筋结构上；

8、在混凝土楼板10浇筑时，利用与混凝土楼板10相同的混凝土材料浇筑三个10cm×10cm×50cm混凝土试件15，并把内置的振弦式应变计14安装在试件中部，24h后拆除混凝土试件15的模具16，使三个混凝土试件15成为能自由发生干燥收缩变形的混凝土试件，拆除模具16后把混凝土试件的四个侧面用保鲜膜密封，使混凝土试件只在上下两个面发生干燥收缩，这样试件干燥收缩的大小、速度与混凝土楼板10的相当；

9、在混凝土楼板10浇筑前，在施工缝处楼板厚度中间位置，埋设3个温度传感器13，以3个温度传感器13的平均温度作为混凝土楼板10的温度；

10、混凝土楼板10浇筑完成并达到终凝之后，立即在混凝土楼板10一端的预埋四脚支架上筋焊接放置激光测仪11的测量盒，另一端的四脚支架上焊接40×40cm的挡板12，挡板12可用镀锌钢板制作，焊接时把激光测距仪11放入盒内并打开激光测距仪11，在激光能不受阻碍地照射到对面的挡板12上时，把测量盒与挡板12焊牢；

11、当混凝土楼板10终凝时，测量激光测仪11到挡板12间的距离作为混凝土楼板的初始长度L₀，以后每隔二个小时，测量一次激光测仪11到挡板12间的距离，作为相应时刻混凝土楼板10的实际长度L_实际，并计算出混凝土楼板10由于干燥收缩和水化热温度变化而发生的实际长度变化量△L_实际=L_实际-L0；

12、在混凝土楼板10终凝后，以混凝土楼板终凝时的温度为初始温度T₀，每隔2小时一次测量混凝土楼板10的实际温度T_实际，并计算出每次楼板温度的实际温度变化量△T=T_实际-T₀；

13、计算混凝土楼板10由于水化热温度变化，在没有受到底板或下层墙体约束时，应产生的理论温度变形值△L_温度=L₀×△T×α，其中α为所述混凝土材料的热膨胀系数；

14、混凝土楼板10终凝后，开始测量三个自由变形混凝土试件15的干燥收缩值，内置式振弦应变计14具有温度修正功能，振弦应变计14的读数就是混凝土试件15的干燥收缩应变δ_干缩，由于混凝土试件15终凝后四个侧面用保鲜膜密封，模拟了混凝土楼板10的干燥收缩，因此混凝土试件15的干燥收缩应变δ_干缩也就是混凝土楼板10在不受约束条件下的干燥收缩应变δ_干缩，该干燥收缩应变δ_干缩乘以初始长度L₀，可以得到混凝土楼板在不受约束情况下由于混凝土干燥收缩而发生的理论的干燥变形值△L_自由干缩=L₀×δ_干缩；

15、混凝土楼板10由于混凝土干燥收缩、水化热温度变化产生变形，但受到下层框架柱17或墙约束而产生的整体约束变形△L_约束=△L_温度+△L_自由干缩-△L_实际。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种新浇筑混凝土楼板整体收缩约束变形测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

浇筑一混凝土楼板，在所述混凝土楼板终凝时测定其初始长度L₀及初始温度T₀；

保持所述混凝土楼板进一步凝固一设定时间，测定所述混凝土楼板的实际长度L_实际及实际温度T_实际；

计算所述混凝土楼板的实际长度变化量△L_实际=L_实际-L₀，及实际温度变化量△T=T_实际-T₀；

计算所述混凝土楼板的温度变形值△L_温度=L₀×△T×α，其中α为所述混凝土楼板的混凝土材料的热膨胀系数；

利用与所述混凝土楼板相同的混凝土材料制作混凝土试件，测定所述混凝土试件的干燥收缩应变δ_干缩；

计算所述混凝土楼板的干燥变形值△L_自由干缩=L₀×δ_干缩；

计算所述混凝土楼板受到下层框架柱或墙约束而产生的整体收缩约束变形△L_约束=△L_温度+△L_自由干缩-△L_实际。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过以下步骤测定所述混凝土楼板的初始长度L₀及实际长度L_实际：

于所述混凝土楼板浇筑前的楼板钢筋结构的两端对应架设一激光测距仪和一挡板；

浇筑所述混凝土楼板，所述激光测距仪与所述挡板随所述混凝土楼板的变形发生位移；

当所述混凝土楼板达到终凝时，利用所述激光测距仪发射一激光，该激光经所述挡板反射回所述激光测距仪，从而测定所述混凝土楼板的初始长度L₀，并在保持所述混凝土楼板进一步凝固所述设定时间时，利用所述激光测距仪与所述挡板以同样的方式测定所述混凝土楼板的实际长度L_{实 际}。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过以下步骤测定所述混凝土楼板的初始温度T₀及实际温度T_实际：

于所述混凝土楼板浇筑前的楼板钢筋结构的厚度中间位置设置复数温度传感器；

当所述混凝土楼板浇注完成并达到终凝时，利用所述温度传感器感应对应位置所述混凝土楼板的初始温度T₀，并通过一无线测温仪测定该初始温度T₀，保持所述混凝土楼板进一步凝固所述设定时间，利用所述温度传感器和所述无线测温仪以同样的方式测定所述混凝土楼板的实际温度T_{实 际}。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过以下步骤测定所述混凝土楼板的干燥收缩应变δ_干缩：

利用与所述混凝土楼板相同的混凝土材料制作所述混凝土试件，并且在所述混凝土试件中预埋振弦式应变计；

浇筑所述混凝土试件达到终凝后，将所述混凝土试件的四个侧面进行密封，使得所述混凝土试件仅在上下两个表面发生干燥收缩，以模拟所述混凝土楼板的干燥收缩；

利用一应变巡检仪测定所述振弦式应变计的读数，并以该读数作为所述混凝土试件的干燥收缩应变δ_干缩。

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