无线测温技术控制超长地下车库外墙拆模时间

陈传禄，李寿冬，李长成，武旭南

（1. 广东省电子电器产品监督检验所，广州 510400；2. 广州市衡建工程检测有限公司，广州 510310；3. 中国建筑材料科学研究总院 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024）

无线测温技术控制超长地下车库外墙拆模时间

陈传禄1，李寿冬2，李长成3，武旭南3

（1. 广东省电子电器产品监督检验所，广州 510400；2. 广州市衡建工程检测有限公司，广州 510310；3. 中国建筑材料科学研究总院 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024）

本文以山东省某住宅小区超长地下车库为例，介绍了无线测温技术在夏季施工中控制外墙拆模时间方面的应用。采用LWCT-Ⅰ远程无线混凝土温度测控仪对地下室外墙补偿收缩混凝土实时温度进行监测，及时掌握温度变化，控制拆模时间，从而减少混凝土温度应力，防止外墙出现有害裂缝，使混凝土结构自防水效果得以保证。

无线测温技术；拆模时间；温度应力；补偿收缩混凝土

目前城市建设用地紧张和居住人口密度不断增大，为缓解日益恶化的停车难问题，大型地下车库已成为住宅小区的必备配套。然而，当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时，地下车库外墙会开裂渗水，严重影响使用。工程实践表明，超长结构外墙出现混凝土温度裂缝的概率为56%～85%，直接控制收缩裂缝比较困难[1]。使用补偿收缩混凝土技术，利用膨胀加强带替代传统后浇带的无缝施工技术在减少温度收缩开裂、预防渗漏方面作用明显，在工程中得到广泛应用[2-3]。夏季气温高，混凝土入模温度普遍在 30℃以上，混凝土温升较大，即使采用补偿收缩混凝土，如果不注重混凝土养护（控制内外温差），外墙依然会出现有害裂缝。 因此，及时获得混凝土实时温度变化，控制好混凝土拆模时间，是保证补偿收缩混凝土结构自防水效果的关键所在。与传统的预留测温孔温度计读数测温相比，无线温度技术显然在这方面更具有优势。本文以山东某住宅小区超长地下车库为例，介绍了 LWCT-Ⅰ型远程无线混凝土温度测控仪在控制外墙混凝土拆模时间方面的应用。

1 工程概况

该工程由 5 栋高层住宅与地下 1 层停车场整体连接，地下室不设缝，地下车库采用框架结构（局部少量剪力墙）。总建筑面积 14896m2，其中地下车库 11886m2，共 293 个车位，为 Ⅱ 类汽车库。地下车库长 125m，宽 84m，属于超长超宽结构。车库外墙高 3.9m，外墙厚度 300mm。该工程采用补偿收缩混凝土结构自防水技术，混凝土强度等级为 C35，取消后浇带，仅保留住宅与车库之间的沉降后浇带。

2 无线测温技术

温度是混凝土行业的一个重要测量参数，测试方法也多种多样。埋设测温管法是靠人工读取预埋在混凝土中 PVC 测温管中的温度计数值，劳动强度较大、检测误差大并且效率低下，数据有限，无法获得全程温度变化；电子测温仪法则是预埋测温导线，配合计算机实现自动化测温并记录，但存在测温导线布线困难、传输距离有限等问题。

无线测温技术是一种全天候、实时测量、全自动多点温度采集的高新技术，设备具有体积小、精度高的优点，避免了现场布线的繁琐工作。目前，该技术广泛应用于水温测量、空气温度的测量、油温测量、机器颤动和混凝土温升等领域。

2.1 工作原理

无线测温仪系统采用温度信号有线采集，数据无线传输的方法进行温度测量。温度信号经传感器变换成数字信号，再经系统进行一系列处理发送出去。接收模块接收到信号后，进行解调还原出原信息。传感器接收数据后通过发射系统将数据发送出去，再由接收系统接收，从而获得测温数据，在计算机中显示并自动生成温度曲线[4]。

2.2 LWCT-Ⅰ型远程无线混凝土温度测控仪

LWCT-Ⅰ型远程无线混凝土温度测控仪[5]是中国建筑材料科学研究总院开发的新一代无线测温仪，它由测温传感器、发射器、中继器、接收器和测温软件组成（见图1）。主要用于需要进行混凝土构件温控，实时监控混凝土温度场变化情况。

图1 远程无线混凝土测控仪

其特点在于：

（1）实现现场无线测温，操作简便，实时测量混凝土的入模温度和混凝土全程温度变化情况；

（2）混凝土温度自动采集记录；

（3）多点发射技术，彻底解决现场布线难的问题；

（4）通过信号中继器，可以实现几百米、上千米距离的数据传输；

（5）抗电磁干扰，软件具有混凝土超限报警功能。

其技术指标如下：

（1）测温范围广，为 -20～85℃；

（2）测温精度高，为 ±0.5℃；

（3）电源使用 5 号电池，便于更换，无需外接电源；

（4）有效使用距离长，为 100～1000m，通过增加中继器，还可传输更长距离。

工艺流程如下：选择测温点→现场布置测温传感器和发射器→布置中继器→调试接收器和软件→实时记录温度。

3 补偿收缩混凝土制备

外墙施工时间为 7～9 月，正好属于夏季施工，白天气温在 30～38℃。为了减少水泥水化热，降低补偿收缩混凝土温升，对混凝土原材料进行如下规定：水泥采用 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，掺合料为 Ⅱ 级粉煤灰和 S95 矿渣粉，膨胀剂为天津豹鸣股份有限公司生产的 HCSA 混凝土高性能膨胀剂，人工砂，连续级配碎石，聚羧酸高性能减水剂。

考虑夏季温度高，混凝土坍落度损失大，混凝土初凝时间设计不低于 5h。这样还可以延长水泥水化热的释放时间，使水化热不集中释放，从而进一步降低混凝土内外温差。经试配，最终确定的补偿收缩混凝土配合比见表1。

表1 混凝土配合比 kg/m3

为保证混凝土质量，严格按照配合比制备混凝土，同时加强砂、石含水量监测。混凝土搅拌时间为正常的 1.6 倍，混凝土坍落度控制在 (200±20)mm。

4 外墙混凝土实时温度监测

测温点布置在外墙施工段中间部位，距外墙顶板 1.50m处。连接测温传感器与发射器，并检查信号。测温传感器绑扎在一根钢筋上，注意测温探头与钢筋之间隔开。将绑有测温传感器的钢筋插入外墙内部，并固定。记好发射器编号，同时给发射器套上一个塑料自封袋，防止混凝土浇筑过程中污染，便于后期使用。混凝土振捣时，振捣棒距离测温传感器 20cm 左右，以防止振坏传感器，造成信号丢失。然后依据施工场地环境，设置中继器，保证发射器、中继器与接收器之间直线传导，尽量避开构筑物。打开软件，查看信号是否通讯正常。

外墙高 3.90m，混凝土分三次浇筑，振捣密实后，就可以监测混凝土的实时温度变化（每隔 10min 读取一个数据），控制外墙拆模时间。拆模时，保证混凝土中心温度与环境温度之间的温差小于 10℃。现场测温布置见图2。

图2 现场实时测温

图3、图4 分别为 5# 楼北侧车库和 1# 楼南侧车库外墙补偿收缩混凝土实时温度变化记录。

图3 5# 楼北侧车库外墙混凝土温度

图4 1#楼南侧车库外墙混凝土温度

从图3～4 可以很直观判断出外墙混凝土拆模最佳时间。对于 5# 楼北侧车库来说，当混凝土温度降到 35℃ 时，就可以拆模了，此时混凝土温度与环境温度之间的温差可控制在10℃ 之内。1# 楼南侧车库外墙混凝土温度降到 32℃ 时也可以拆模。依据测温结果，拆模后混凝土表面光滑，未出现有害裂缝。

5 结语

为加快模板周转效率、降低成本和加快施工进度，施工方通常在混凝土浇筑完成第 2 天即将外墙模板拆除。此时，混凝土温度正处于最高点，突然失去模板的保温养护，内外巨大的温度差引起的温度应力极易导致温度裂缝[6]。同时，因为外墙的特殊性，养护跟不上，干燥收缩也较大，多种不利因素，使外墙开裂问题越来越多。但业主、施工方往往将开裂责任归咎于混凝土质量不合格，却忽略了早拆模这个罪魁祸首。因此，获得外墙混凝土实时温度变化是解决该问题的有效方法。

无线测温技术是一种全天候、实时测量、全自动多点温度采集的高效测温手段，LWCT-Ⅰ型远程无线混凝土温度测控仪可以监测混凝土实时温度变化，依据测温曲线，可轻松获得混凝土的最佳拆模时间，防止外墙出现温度应力引起的有害裂缝，是保证地下工程补偿收缩混凝土结构自防水效果的必备措施之一。

[1] 王铁梦．工程结构裂缝控制抗与放的设计原则及其在跳仓法施工中的应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007．

[2] 曹国祥，张守治．补偿收缩混凝土在某综合楼地下室工程中的应用[J]．江苏建筑，2013,3: 95-97+108．

[3] 骆晓竹，程铁力，陆少连．补偿收缩混凝土在超大地下室工程中的应用[J]．浙江建筑，2009,26(10): 39-41．

[4] 王东，陈玉德，于泽涛．无线测温仪系统在大体积混凝土施工中的应用[J]．天津建设科技，2009, 5: 15-18．

[5] 贾福杰，赵顺增，王涛，等．有限元预测温度场技术在博兴交通家园住宅工程的应用[J]．混凝土世界，2011,11: 56-59.

[6] 吕红安．地下室侧墙温度收缩应力分析与裂缝控制[D]．武汉：华中科技大学，2006: 43-46．

［通讯地址］广州市越秀区矿泉街沙涌南村南大街 45 号（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

陈传禄（1982－），男，工程师。