在温度监测过程中有效预防裂缝产生,可从合理布置测温点、精准分析数据、基于数据采取针对性预防措施等方面着手,以下是详细介绍:
合理布置测温点
测温点位置选择:要根据混凝土结构的特点和关键部位来确定。对于大体积混凝土基础,应在中心、表面和距表面一定深度(如1/2厚度处)设置测温点。因为中心部位水化热积聚,温度最高;表面直接与外界环境接触,温度变化大;中间层温度变化相对复杂。例如,在一个长方体的大体积混凝土基础中,沿长、宽、高方向均匀布置测温点,确保能全面反映混凝土内部的温度分布。对于梁、板等结构,在跨中、支座等应力集中且温度变化可能较大的部位设置测温点。
测温点数量确定:需根据混凝土结构的大小和复杂程度来决定。一般来说,结构越大、越复杂,测温点的数量应越多。例如,对于一个体积为1000m³的大体积混凝土,可每隔3
- 5m设置一个测温点;而对于一个小型的混凝土柱,设置1 - 2个测温点即可。这样可以保证对混凝土温度的监测具有代表性和全面性。
精准分析温度监测数据
绘制温度曲线:将不同时间测量的温度数据绘制成温度 -
时间曲线,直观地展示混凝土温度随时间的变化趋势。通过观察曲线的斜率和拐点,可以判断混凝土温度的升降速度和变化的关键时间点。例如,如果温度曲线上升过快,说明混凝土水化热释放剧烈,可能产生较大的温度应力;如果温度曲线下降过快,混凝土表面与内部温差可能过大,也容易导致裂缝产生。
计算温度梯度:根据测温点测量的数据,计算混凝土不同部位之间的温度梯度,即温度差与距离的比值。一般来说,混凝土内部与表面的温度梯度不宜超过25℃/m。当温度梯度超过这个值时,混凝土内部会产生较大的温度应力,容易引发裂缝。例如,如果混凝土内部温度为60℃,表面温度为30℃,距离为1m,则温度梯度为(60
- 30)/1 = 30℃/m,超过了允许值,需要采取措施降低温度梯度。
分析温度应力:结合混凝土的热学性能参数和力学性能参数,利用有限元分析软件或其他计算方法,分析混凝土在不同温度条件下的温度应力。当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。例如,通过计算得知在某个时间点混凝土的温度应力为2.5MPa,而该混凝土28d的抗拉强度为2.0MPa,说明此时混凝土有开裂的风险,需要及时采取预防措施。
基于数据采取针对性预防措施
调整保温或降温措施:根据温度监测数据和温度梯度分析结果,及时调整保温或降温措施。如果混凝土内部温度过高,表面温度过低,导致温度梯度过大,应加强表面的保温措施,如增加覆盖层的厚度、更换保温性能更好的材料等。例如,原本在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜和一层草帘,当发现温度梯度过大时,可再增加一层岩棉被进行保温。如果混凝土内部温度过高,且升温速度过快,可采用内部预埋冷却水管通冷水的方法进行降温。根据温度变化情况,调整冷却水的流量和温度,使混凝土内部温度均匀下降。
控制拆模时间:拆模时间应根据混凝土的强度发展和温度情况综合确定。通过温度监测,当混凝土内部温度与外界环境温度差较小时,可考虑拆模。一般来说,侧模拆除时混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤,底模拆除时间应根据同条件养护试件的强度和温度监测结果确定。例如,当监测到混凝土内部温度与外界环境温度差小于15℃时,且同条件养护试件强度达到设计强度的75%以上,可拆除侧模;对于跨度较大的梁,底模拆除时间应适当延长,确保混凝土有足够的强度来承受自重和施工荷载,避免因拆模过早导致混凝土开裂。
进行二次抹压:在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压。通过温度监测,当混凝土表面温度开始下降且有一定的强度时,进行二次抹压可以消除混凝土表面的塑性收缩裂缝,同时使混凝土表面更加密实,提高抗裂性。例如,在混凝土浇筑后3
- 4h,用木抹子或铁抹子对混凝土表面进行反复抹压,将表面的毛细孔道封闭,减少水分蒸发,防止表面干缩裂缝的产生。