《新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103604387 A (43)申请公布日 2014.02.26 CN 103604387 A (21)申请号 201310676475.8 (22)申请日 2013.12.11 G01B 11/16(2006.01) G01N 25/00(2006.01) (71)申请人 中国建筑第八工程局有限公司 地址 200122 上海市浦东新区世纪大道 1568 号 27 层 (72)发明人 马荣全 危鼎 王桂玲 张长干 张绍东 苗冬梅 王强 马洪娟 (74)专利代理机构 上海唯源专利代理有限公司 31229 代理人 曾耀先 (54) 发明名称 新浇筑混凝土墙体整体水化热约束。
2、位移测量 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种新浇筑混凝土墙体整体水 化热约束位移测量方法， 包括步骤 ： 浇筑一混凝 土墙体， 在所述混凝土墙体终凝时测定其初始长 度 L0及初始温度 T0； 保持所述混凝土墙体进一步 凝固一预定时间， 测定所述混凝土墙体的实际长 度 L实际及实际温度 T实际； 计算所述混凝土墙体的 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； 计算所述混凝土墙体的温度变形 值L温度=L0T， 其中为所述混凝土墙 体的混凝土材料的热膨胀系数 ； 计算所述混凝土 墙体受到底板或下层墙体的约束而产生的水化热 约束位移 L约束= L温度- L实际。。
3、从而有效指 导混凝土墙体裂缝控制。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103604387 A CN 103604387 A 1/2 页 2 1. 一种新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 其特征在于， 包括以下步 骤 ： 浇筑一混凝土墙体， 在所述混凝土墙体终凝时测定其初始长度 L0及初始温度 T0； 保持所述混凝土墙体进一步凝固， 在混凝土墙体浇筑后的一段时间内， 每间隔若干小 时， 测量所述混凝土墙体的实际长度 L实际及。
4、实际温度 T实际； 计算所述混凝土墙体由于温度变化的实际长度变化量 L实际=L实际-L0， 及实际温度变 化量 T=T实际-T0； 计算所述混凝土墙体由于温度变化在理想状态下的温度变形值L温度=L0T， 其中 为所述混凝土墙体的混凝土材料的热膨胀系数 ； 计算所述混凝土墙体由于温度变化并受到底板或下层墙体的约束而产生的水化热约 束位移 L约束= L温度- L实际。 2. 如权利要求 1 所述的新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 其特征在 于， 测定所述混凝土墙体的初始长度 L0及实际长度 L实际进一步包括 ： 于所述混凝土墙体终凝时在所述混凝土墙体顶部的相对两端分别架设激光测距仪和 。
5、挡板 ； 当所述激光测距仪和所述挡板架设完成时， 利用所述激光测距仪发射一激光， 该激光 经所述挡板反射回至所述激光测距仪， 从而测定所述混凝土墙体的初始长度 L0； 鉴于所述混凝土墙体终凝之后所述激光测距仪和所述挡板随所述混凝土墙体的变形 而发生位移， 每当所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若干小时后， 利用所述激光测距 仪和所述挡板测定所述混凝土墙体的实际长度 L实际。 3. 如权利要求 1 所述的新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 其特征在 于， 测量所述混凝土墙体的初始长度 L0及实际长度 L实际进一步包括 ： 于所述混凝土墙体终凝时在所述混凝土墙体顶部的相对两端分别架设测量。
6、盒和挡板， 将激光测距仪设置于测量盒中， 旋转测量盒两侧的调节螺栓来调节激光测距仪射出激光的 方向并使其照射到所述挡板 ； 当所述激光测距仪和所述挡板架设完成时， 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墙体的初始长度 L0； 鉴于所述测量盒和所述挡板在不同温度情形下随所述混凝土墙体的变形而发生位移， 每当所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若干小时后， 利用所述激光测距仪与所述挡板 测定所述混凝土墙体的实际长度 L实际。 4. 如权利要求 1、 2 或 3 所述的新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 其特 征在于， 测定所述混凝土墙体。
7、的初始温度 T0及实际温度 T实际包括 ： 于所述混凝土墙体浇筑前的墙体钢筋结构在厚度上的中间位置设置复数个温度传感 器 ； 当所述混凝土墙体浇注完成并达到终凝时， 利用无线自动测温仪读取各个所述温度传 感器测量的温度值， 将各个所述温度传感器测得温度值的平均值作为所述混凝土墙体的初 始温度 T0； 保持所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若干小时后， 利用无线自动测温仪读取各 个所述温度传感器测量的温度值， 将各个所述温度传感器测得温度值的平均值作为所述混 权 利 要 求 书 CN 103604387 A 2 2/2 页 3 凝土墙体的实际温度 T实际。 5. 如权利要求 4 所述的新浇筑混凝。
8、土墙体整体水化热约束位移测量方法， 其特征在 于， 所述温度传感器的数量为四个， 各个所述温度传感器分别预埋于混凝土墙体厚度的二 分之一处、 四分之一处、 八分之一处以及混凝土墙体表面下方两厘米处。 权 利 要 求 书 CN 103604387 A 3 1/4 页 4 新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法 技术领域 0001 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墙体整体水化热约束 位移测量方法。 背景技术 0002 混凝土墙体浇筑后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。但 。
9、混凝土墙体的膨胀与收缩会受到底板或底层墙体的约束， 不能完全自由发生， 从而产生约 束变形与位移。 但新浇筑混凝土墙体所受约束程度的大小， 很难定量确定， 因此墙体的早期 水化热约束位移也难以通过理论计算获得。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 该 方法可实际测量出混凝土墙体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， 指导混凝土墙体裂缝控制。 0004 为了解决上述问题及其它问题， 新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法 本发明提出了一种。
10、新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法， 包括以下步骤 ： 0005 浇筑一混凝土墙体， 在所述混凝土墙体终凝时测定其初始长度 L0及初始温度 T0； 0006 保持所述混凝土墙体进一步凝固， 在混凝土墙体浇筑后的一段时间内， 每间隔若 干小时， 测量所述混凝土墙体的实际长度 L实际及实际温度 T实际； 0007 计算所述混凝土墙体由于温度变化的实际长度变化量 L实际=L实际-L0， 及实际温 度变化量 T=T实际-T0； 0008 计算所述混凝土墙体由于温度变化在理想状态下的温度变形值 L温度 =L0 T， 其中 为所述混凝土墙体的混凝土材料的热膨胀系数 ； 0009 计算所述混凝土墙体。
11、由于温度变化并受到底板或下层墙体的约束而产生的水化 热约束位移 L约束= L温度- L实际。 0010 本发明进一步的改进在于， 测定所述混凝土墙体的初始长度 L0及实际长度 L实际进 一步包括 ： 0011 于所述混凝土墙体终凝时在所述混凝土墙体顶部的相对两端分别架设激光测距 仪和挡板 ； 0012 当所述激光测距仪和所述挡板架设完成时， 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至所述激光测距仪， 从而测定所述混凝土墙体的初始长度 L0； 0013 鉴于所述混凝土墙体终凝之后所述激光测距仪和所述挡板随所述混凝土墙体的 变形而发生位移， 每当所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若。
12、干小时后， 利用所述激光 测距仪和所述挡板测定所述混凝土墙体的实际长度 L实际。 说 明 书 CN 103604387 A 4 2/4 页 5 0014 本发明进一步的改进在于， 测量所述混凝土墙体的初始长度 L0及实际长度 L实际进 一步包括 ： 0015 于所述混凝土墙体终凝时在所述混凝土墙体顶部的相对两端分别架设测量盒和 挡板， 将激光测距仪设置于测量盒中， 旋转测量盒两侧的调节螺栓来调节激光测距仪射出 激光的方向并使其照射到所述挡板 ； 0016 当所述激光测距仪和所述挡板架设完成时， 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墙体的初。
13、始长度 L0； 0017 鉴于所述测量盒和所述挡板在不同温度情形下随所述混凝土墙体的变形而发生 位移， 每当所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若干小时后， 利用所述激光测距仪与所 述挡板测定所述混凝土墙体的实际长度 L实际。 0018 本发明进一步的改进在于， 测定所述混凝土墙体的初始温度 T0及实际温度 T实际包 括 ： 0019 于所述混凝土墙体浇筑前的墙体钢筋结构在厚度上的中间位置设置复数个温度 传感器 ； 0020 当所述混凝土墙体浇注完成并达到终凝时， 利用无线自动测温仪读取各个所述温 度传感器测量的温度值， 将各个所述温度传感器测得温度值的平均值作为所述混凝土墙体 的初始温度 T0。
14、； 0021 保持所述混凝土墙体进一步凝固所述预定的若干小时后， 利用无线自动测温仪读 取各个所述温度传感器测量的温度值， 将各个所述温度传感器测得温度值的平均值作为所 述混凝土墙体的实际温度 T实际。 0022 本发明进一步的改进在于， 所述温度传感器的数量为四个， 各个所述温度传感器 分别预埋于混凝土墙体厚度的二分之一处、 四分之一处、 八分之一处以及混凝土墙体表面 下方两厘米处。 0023 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 际测量出混凝土墙体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； 利用温度传感器得到混凝土墙体的实际。
15、温度变化量 T， 并计算温度变形值 L温度， 通 过计算得到混凝土墙体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， 从而反推出下一层墙体柱或底板对新浇筑楼板的约束作用力， 指导混凝土墙体裂缝控制。 附图说明 0024 图 1 是本发明新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法的一种实施例的 示意图。 0025 图 2 是本发明新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法的测量盒的示意 图 ； 0026 图 3 是本发明新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法的温度传感器的 安装位置示意图。 0027 图 4 是本发明新浇筑混凝土墙体整体水化热约束位移测量方法中混凝土墙体在 温度改。
16、变前后的对比示意图。 说 明 书 CN 103604387 A 5 3/4 页 6 具体实施方式 0028 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。 0029 参阅图 1 至图 4 所示， 本发明公开了一种新浇筑混凝土墙体 10 整体水化热约束位 移激光测量方法， 主要利用了激光测距仪 11 及挡板 12、 温度传感器 13 及读取温度传感器 13 测量值的无线自动测温仪 14 以及测量盒 15 等设备测量混凝土墙体 10 由于水化热温度 变化所产生的变形受到底板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 ： 0030 S1 ： 浇筑一混凝土墙体， 在。
17、所述混凝土墙体终凝时测定其初始长度 L0及初始温度 T0； 0031 S2 ： 保持所述混凝土墙体进一步凝固， 在混凝土墙体浇筑后的一段时间内， 每间隔 若干小时， 测量所述混凝土墙体的实际长度 L实际及实际温度 T实际； 0032 S3 ： 计算所述混凝土墙体由于温度变化的实际长度变化量L实际=L实际-L0， 及实际 温度变化量 T=T实际-T0； 0033 S4 ： 计算所述混凝土墙体由于温度变化在理想状态下的温度变形值 L温度 =L0 T， 其中 为所述混凝土墙体的混凝土材料的热膨胀系数 ； 0034 S5 ： 计算所述混凝土墙体由于温度变化并受到底板或下层墙体的约束而产生的水 化热约束。
18、位移 L约束= L温度- L实际。 0035 如图 1 和图 2 所示， 在本实施例中， 测量混凝土墙体 10 的初始长度 L0以及 L实际采 用的是激光测距方式。具体地 ： 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， 激光测距仪 11 通过电池供电， 所述电池可以是干电池或蓄电池。在利用激光测 距仪 11 进行测量时， 由激光测距仪 11 向挡板 12 射出一束激光， 该激光通过挡板 12 反射回 至激光测距仪 11， 激光测距仪 11 通过测量激光从射出激光测距仪 11 到反射回至激光测距 仪 11 的时间来计算激光测距仪 11 到挡板 12。
19、 的距离。 0036 如图 1 和图 2 所示， 为了提高测量精度， 本实施例中激光测距仪 11 架设于测量盒 15中， 使用钢板加工好放置激光测距仪11的测量盒15， 测量盒15长20cm、 宽16cm、 高6cm， 用五块大小合适的钢板加工成底板、 三块侧板与端板， 然后焊接而成。 ， 在测量盒 15 两边侧 板高度的中间位置上， 各开两个直径 5mm 螺栓小孔， 当把激光测距仪 11 放入测量盒 15 时， 可在螺栓小孔中旋入调节螺栓 16 用于夹紧激光测距仪 11 的侧面。 0037 如图 1 和图 2 所示， 在混凝土墙体 10 浇筑前， 在混凝土墙体 10 顶部的两端预埋两 根直径。
20、 18cm 的钢筋 18， 钢筋 18 顶部高过预计浇筑墙顶高度 50cm。混凝土墙体 10 混凝土 浇筑完成并达到终凝之后， 立即在混凝土墙体 10 顶端的预埋钢筋 18 上筋焊接放置激光测 距仪 11 的测量盒 15， 在混凝土墙体 10 顶部的另一端的预埋钢筋 18 上焊接的挡板 12， 挡板 12 可用镀锌钢板制作， 焊接时把激光测距仪 11 放入测量盒 15 内并打开激光测距仪 11。通 过旋转调节螺栓 16 微调激光测距仪 11 射出光线的角度， 使激光测距仪 11 每次测量时都可 把光束确定于挡板12上的一固定点， 以此提高激光测距仪11的测量精度。 在激光能不受阻 碍地照射到对。
21、面的挡板 12 上时， 把测量盒 15 与镀锌钢板焊牢。如图 1 和图 3 所示， 在本实 施例中， 测量初始温度 T0及 T实际采用的是无线测温方式， 包括 ： 选取好无线自动测温仪 14， 无线自动测温仪 14 能间隔预定时间自动读取埋设在混凝土墙体 10 内的温度传感器 13 的 测量结果。由上可知， 温度传感器 13 是埋设在混凝土墙体 10 内的， 具体地 ： 在混凝土墙体 说 明 书 CN 103604387 A 6 4/4 页 7 浇筑前， 在墙体高度中部沿墙体厚度方向埋设 4 个温度传感器 13， 一个在墙体厚的中部， 一 个在墙体厚的 1/4 位置， 一个在墙体厚的 1/8 。
22、位置， 一个在模板 17 下方 2cm， 以 4 个温度传 感器13测得的平均温度作为混凝土墙体10的温度。 这种将多个温度传感器13埋设于混凝 土墙体 10 内部不同深度的做法可以避免日照， 气温突变等因素对温度测量值带来的影响。 0038 如图2至图4所示， 在混凝土墙体10的混凝土终凝时， 打开激光测距仪11， 使用激 光测距仪 11 测量测量盒 15 到挡板 12 之间的距离， 并将该距离作为混凝土墙体 10 的初始 长度 L0。在测量混凝土墙体 10 的初始长度 L0的同时， 测量混凝土墙体 10 的初始温度 T0， 测量时无线自动测温仪 14 读取预埋与混凝土墙体 10 内部的温度。
23、传感器 13 的测量值， 将这 四个温度传感器 13 的测量值的平均值作为测量混凝土墙体 10 的温度 T0。 0039 如图 4 所示， 在混凝土墙体 10 终凝时混凝土墙体 10 如图 4 虚线部分所示， 此时混 凝土墙体 10 还没有发生变形。当混凝土墙体 10 温度变化时， 混凝土墙体 10 的长度随温度 的变化发生变化， 于此同时测量盒 15 以及挡板 12 的位置随混凝土墙体 10 的变形发生位 移， 变形后的混凝土墙体 10 如图 4 中实线部分所示。此时测量盒 15 到挡板 12 的距离发生 变化。 0040 如图 2 和图 4 所示， 混凝土墙体 10 初凝后每隔 1 小时、。
24、 2 小时或 3 小时测量一次测 量盒 15 到挡板 12 间的距离， 作为相应时刻混凝土墙体 10 的实际长度 L实际。L实际的测量方 法和L0的测量方法相同， 每次测量时首先将激光测距仪11放入测量盒15中， 旋转调节螺栓 16 使激光测距仪 11 射出的激光可以直射挡板 12， 调整完毕后使用激光测距仪 15 测量不同 安装槽到挡板 12 的实际长度 L实际。 0041 如图 1 和图 3 所示， 每次测量混凝土墙体 10 长度变化的同时， 即每隔 1 小时、 2 小 时或 3 小时， 使用无线自动测温仪 14 测量预埋于混凝土墙体 10 内部的温度传感器 13 的测 量值， 将这四个温。
25、度传感器 13 的测量值的平均值作为混凝土墙体 10 的温度。 0042 如图 4 所示， 在每次测量混凝土墙体 10 的实际长度 L实际和实际温度 T实际之后对 相关数据进行处理 ： 计算出每次混凝土墙体 10 温度相对于首次测量时的混凝土墙体 10 的 温度的变化值 T=T实际-T0； 计算混凝土墙体 10 由于温度变化， 在理想状况下、 没有受到底 板或下层墙体约束时， 由于温度变化产生的长度变化值 L温度=L0 T， 其中 为混 凝土的热膨胀系数 ； 计算出混凝土墙体10由于水化热而发生的实际长度变化量L实际=L实 际-L0； 最后混凝土墙体 10 由于混凝土水化热产生变形， 并受到底。
26、板或下层墙体约束而产生 的纵向约束变形为 ： L约束= L温度- L实际。 0043 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 际测量出混凝土墙体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； 利用温度传感器得到混凝土墙体的实际温度变化量 T， 并计算温度变形值 L温度， 通 过计算得到混凝土墙体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， 从而反推出下一层墙体柱或底板对新浇筑楼板的约束作用力， 指导混凝土墙体裂缝控制。 0044 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。 说 明 书 CN 103604387 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103604387 A 8 2/2 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103604387 A 9 。