CN104805865B - 基于温度监控的底板裂缝控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，包括：于设定位置处绑扎底板的钢筋笼；于所述钢筋笼的顶面设置电热装置；于所述钢筋笼的顶面设置第一温度传感器；于所述钢筋笼上距顶面设定距离处设置第二温度传感器；于所述钢筋笼外侧支设底板的模板，所述模板围合形成了浇筑空间；于所述浇筑空间内浇筑混凝土，在所述混凝土的凝固过程中，实时获取所述第一温度传感器测得的第一温度和所述第二温度传感器测得的第二温度；通过控制所述电热装置的运行以减小所述第一温度和所述第二温度之间的温度差。通过电热装置对混凝土表面进行供热，控制混凝土表面的温度，从而避免在升温膨胀和降温收缩的过程中，由于温度梯度大而产生的表面开裂的问题。

Description

基于温度监控的底板裂缝控制方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种基于温度监控的底板裂缝控制方法。

背景技术

在建筑施工中，混凝土浇筑形成的底板，存在表面裂缝的现象。导致这一现象的原因为：在底板混凝土浇筑好的前期，由于水泥水化热的释放，导致温度上升引起体积膨胀，在水泥水化热释放速度变缓后，由于底板表面散热快，导致温度下降引起体积收缩，且底板的结构较厚，底板的膨胀与收缩沿纵向截面并不是均匀发生的，在升温膨胀的过程中，由于底板表面的散热作用，表面的温度上升的慢，中部的温度上升的快，在底板的中部与表面形成了温度梯度，温度梯度越大底板表面受到的约束力越大，当该温度梯度大于一定值时，表面会产生开裂。在降温收缩的过程中，干燥收缩是从表面向中部发展，当表面干燥收缩的面积过大时，也会使得表面产生开裂。

为了减少混凝土底板表面裂缝现有的养护方法有：在混凝土结构表面铺设塑料保温膜或者洒水，利用塑料保温膜对混凝土结构表面保温，当结构较厚时，可以减小混凝土结构的表面与内部的温差，一定程度上减少了裂缝的出现，而洒水是为保护混凝土表面的湿润，但是洒水会加速混凝土表面温度对下降，使得混凝土结构的表面与内部的温差变化大，不利于裂缝的解决。上述的养护方法比较随意，对于何时铺设保温膜，何时进行洒水，都没有明确的做法，所以实际使用中，底板混凝土的表面裂缝问题依然存在。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，解决现有混凝土养护方法不能有效解决混凝土表面裂缝的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，包括：

于设定位置处绑扎底板的钢筋笼；

于所述钢筋笼的顶面处的钢筋上设置电热装置；

于所述钢筋笼的顶面设置第一温度传感器；

于所述钢筋笼上距顶面设定距离处设置第二温度传感器；

于所述钢筋笼外侧支设底板的模板，所述模板围合形成了浇筑空间；

于所述浇筑空间内浇筑混凝土，在所述混凝土的凝固过程中，实时获取所述第一温度传感器测得的第一温度和所述第二温度传感器测得的第二温度；

通过控制所述电热装置的供热以减小所述第一温度和所述第二温度之间的温度差。

采用在底板钢筋笼的顶面设置电热装置，通过电热装置对混凝土表面进行供热，控制混凝土表面的温度，可以精确地减小混凝土表面与内部的温度差，从而避免在升温膨胀和降温收缩的过程中，由于温度梯度大而产生的表面开裂的问题。相比于现有的采用保温膜的方法，本发明能够实现对底板的混凝土进行实时控制，且温度控制的精度高。通过设置第一温度传感器和第二温度传感器，可以实时准确的获取混凝土表面和内部的温度，这样为电热装置的控制提供了可靠的依据。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的进一步改进在于，通过控制所述电热装置的供热以减小所述第一温度和所述第二温度之间的温度差包括：依据如下的温度梯度公式计算得出预设温度，

式(a)中，T₂为所述第二温度，T₁为预设温度，T₂和T₁的单位为摄氏度，D为所述第二温度传感器距所述第一温度传感器的垂直距离，单位为米；

根据所述预设温度控制所述电热装置运行，以使得所述第一温度趋近于所述预设温度。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的进一步改进在于，根据所述预设温度控制所述电热装置运行包括：

实时比较所述预设温度与所述第一温度，当所述第一温度小于所述预设温度时，控制所述电热装置运行，以对所述混凝土进行加热。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的进一步改进在于，所述第二温度传感器与所述第一温度传感器间的垂直距离小于等于30cm。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的进一步改进在于，所述电热装置包括电热丝和包覆所述电热丝的保护层。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的进一步改进在于，所述电热丝为镍铬电阻丝，所述保护层由绝缘材料制成。

附图说明

图1为本发明控制方法中底板的模板与钢筋笼的结构示意图；以及

图2为本发明控制方法中第二温度和预设温度的变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，采用在底板的钢筋笼的上表面设置电热装置，在底板的混凝土凝固的整个过程中，控制电热装置为上部的混凝土供热，使得混凝土上部的温度与内部的温度之间差距较小，可以有效控制混凝土表面受到的约束力(该约束力因表面与中部的温度梯度引起)，避免了底板混凝土表面发生裂缝的现象。相比于现有的采用保温膜的方法，本发明能够实现对底板的混凝土进行实时的温度控制，且温度控制的精度高，本发明通过设置了两个温度传感器，可以根据混凝土内部的温度对混凝土表面的温度进行实时控制，为现场施工及电热装置的控制操作提供了方便，实际使用中，本发明较好的解决了在浇筑的混凝土底板凝固的过程中，底板表面出现裂缝的问题。下面结合附图对本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明控制方法中底板的模板与钢筋笼的结构示意图。下面结合图1，对本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，包括：在设定位置处绑扎底板的钢筋笼102，底板的结构一般较厚，浇筑形成于地基之上，为建筑结构的基础。钢筋笼102包括交错绑扎固定的横向钢筋和竖向钢筋，还包括箍设横向钢筋和竖向钢筋的箍筋，钢筋笼102支设完成后，在钢筋笼102的顶面处的钢筋上设置电热装置103，该电热装置103缠绕于钢筋笼102顶面的横向钢筋和竖向钢筋上，电热装置103的供电端留置于待形成的底板结构外。在钢筋笼102的顶面设置第一温度传感器104，在钢筋笼102上距顶面的设定距离处设置第二温度传感器105，该设定距离为垂直距离D，通过第一温度传感器104和第二温度传感器105可以实时获取温度。在钢筋笼102的外侧支设底板的模板101，该模板101围合形成了浇筑空间，在浇筑空间内浇筑混凝土，当混凝土凝固后拆除模板101就形成了底板。浇筑的混凝土在凝固的过程中，为避免混凝土表面发生裂缝的问题，实时获取第一温度传感器104测得的第一温度和第二温度传感器105测得的第二温度，由于混凝土表面的散热作用，使得第一温度低于第二温度，根据获取的第一温度和第二温度，控制电热装置103的运行对混凝土的表面进行供热，以减小第一温度和第二温度间的温度差。

混凝土结构在凝固的过程中，具有温度上升体积膨胀和温度下降体积收缩两个过程，在这两个过程中，混凝土表面的温度变化与混凝土内部的温度变化存在较大的差异，进而引起了混凝土表面发生裂缝的问题。采用在混凝土的顶面处和中部处分别设置温度传感器，实时获取混凝土表面和内部的温度，进而控制埋设于混凝土表面的电热装置对混凝土表面进行供热，以减小混凝土表面与混凝土内部的温度差异，从而解决裂缝的问题。由于温度传感器可实时获取混凝土的温度，本发明可以实时且高效地对混凝土凝固过程进行控制，可以精确地防止底板结构裂缝。

作为本发明的一较佳实施方式，控制电热装置103的运行以减小第一温度和第二温度之间的温度差包括如下方法：

依据温度梯度公式计算得到预设温度，该温度梯度公式为：

式(a)中，T₂为第二温度，T₁为预设温度，T₂和T₁的单位为摄氏度，D为第二温度传感器105距第一温度传感器104的垂直距离，单位为米；

由于第二温度T₂可以通过第二温度传感器105实时测得，且垂直距离D为设定的距离，是已知的距离，所以根据公式(a)可以得到预设温度T₁的实时数值。这样再根据预设温度T₁来控制电热装置103运行，使得第一温度趋近于预设温度T₁，尽量让第一温度(也就是混凝土表面的温度)趋于与预设温度值相同。

根据预设温度T₁控制电热装置103运行的方法包括：实时比较预设温度T₁与第一温度，当第一温度低于预设温度T₁时，控制电热装置103运行，即将电热装置103的供电端接电，电热装置103通电后会发热，对混凝土进行供热，使得混凝土表面的温度提升，趋于预设温度值，当第一温度高于预设温度T₁时，就对电热装置103进行断电，停止供热。

作为本发明的一较佳实施方式，垂直距离D小于等于30cm，也就是第一温度传感器104和第二温度传感器105间的垂直距离小于等于30cm。较佳地，第二温度传感器105距第一温度传感器104的距离为30cm，也就是第一温度传感器104测量混凝土表面的温度，第二温度传感器105测量距混凝土表面30cm处的温度。

如图2所示，显示了本发明控制方法中第二温度和预设温度的变化曲线，第二温度T₂为第二温度传感器105实时测得的温度值，预设温度T₁为根据公式(a)计算得出的温度值，其中公式(a)中的垂直距离D取30cm，这样预设温度T₁与第二温度T₂间的差值小于6°。通过预设温度T₁的曲线控制混凝土表面的温度，也就是使得第一温度传感器105测得的第一温度趋于预设温度值。

作为本发明的一较佳实施方式，电热装置103包括电热丝和包覆电热丝的保护层，该保护层具有绝缘功能，确保使用安全。电热装置103浇筑于混凝土内时，其供电插头留置在混凝土结构外，通过供电插头接通电源后为电热装置103供电，然后使得电热丝发热，对混凝土进行供热。较佳地，该电热丝采用镍铬电阻丝，保护层由绝缘材料制成即可，保护层可以为玻璃层，具有较好的绝缘功能，还具有高导热性和耐高温的特性。

本发明基于温度监控的底板裂缝控制方法的有益效果为：

采用在底板钢筋笼的顶面设置电热装置，通过电热装置对混凝土表面进行供热，控制混凝土表面的温度，可以精确地减小混凝土表面与内部的温度差，从而避免在升温膨胀和降温收缩的过程中，由于温度梯度大而产生的表面开裂的问题。相比于现有的采用保温膜的方法，本发明能够实现对底板的混凝土进行实时控制，且温度控制的精度高。通过设置第一温度传感器和第二温度传感器，可以实时准确的获取混凝土表面和内部的温度，这样为电热装置的控制提供了可靠的依据。

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)

1.一种基于温度监控的底板裂缝控制方法，其特征在于，包括：

于设定位置处绑扎底板的钢筋笼；

于所述钢筋笼的顶面处的钢筋上设置电热装置，所述电热装置缠绕于所述钢筋笼顶面的横向钢筋和竖向钢筋上；

于所述钢筋笼的顶面设置第一温度传感器；

于所述钢筋笼上距顶面一设定距离处设置第二温度传感器；

于所述钢筋笼外侧支设底板的模板，所述模板围合形成了浇筑空间；

于所述浇筑空间内浇筑混凝土，在所述混凝土的凝固过程中，实时获取所述第一温度传感器测得的第一温度和所述第二温度传感器测得的第二温度；

通过控制所述电热装置的供热以减小所述第一温度和所述第二温度之间的温度差，具体的，通过控制所述电热装置的供热以减小所述第一温度和所述第二温度之间的温度差包括：

依据如下的温度梯度公式计算得出预设温度，

$\frac{T_2-T_1}{D}<20---\left(a\right)$

式(a)中，T₂为所述第二温度，T₁为预设温度，T₂和T₁的单位为摄氏度，D为所述第二温度传感器距所述第一温度传感器的垂直距离，单位为米；

根据所述预设温度控制所述电热装置运行，以使得所述第一温度趋近于所述预设温度；

进一步的，根据所述预设温度控制所述电热装置运行包括：实时比较所述预设温度与所述第一温度，当所述第一温度小于所述预设温度时，控制所述电热装置运行，以对所述混凝土进行加热。

2.如权利要求1所述的基于温度监控的底板裂缝控制方法，其特征在于，所述第二温度传感器与所述第一温度传感器间的垂直距离小于等于30cm。

3.如权利要求1或2任一项所述的基于温度监控的底板裂缝控制方法，其特征在于，所述电热装置包括电热丝和包覆所述电热丝的保护层。

4.如权利要求3所述的基于温度监控的底板裂缝控制方法，其特征在于，所述电热丝为镍铬电阻丝，所述保护层由绝缘材料制成。