一种地下侧墙结构混凝土温度裂缝防裂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土施工技术领域、混凝土裂缝控制技术领域，具体涉及一种地下侧墙结构混凝土温度裂缝防裂方法。
【背景技术】
[0002]地下侧墙结构混凝土，例如地下轨道交通侧墙、建筑工程地下侧墙等，其开裂问题已是混凝土工程领域的一个十分难以解决和克服的问题，其开裂方式主要表现为温度开裂，尤其是夏季高温的环境下，混凝土入模温度难以降下来，混凝土水化温升较高，往往导致严重的温度裂缝。
[0003]目前减少地下侧墙温度裂缝的方法主要有添加剂法和物理降温法，添加剂法主要是使用水化热调控材料和膨胀剂，其可以在一定程度上缓解混凝土温度裂缝产生的数量，但要更好的解决或减少混凝土的裂缝，往往需要将物理降温法和添加剂法结合起来，但现有技术中物理降温法难以达到较为理想的效果，尤其在夏季高温时节，采用普通的骨料降温和加冰的方式，混凝土的入模温度亦难以控制在28°C以下，技术效果不明显。现有公开的技术中，有诸多防治混凝土裂缝的方法，申请号为CN201210528669.9的专利公开了一种基于自动测温降低温度应力的墙体养护方法，该专利是温度传感器测试混凝土内温度，然后采用对模板淋水的方式进行对混凝土物理降温，其墙体内部混凝土达到温峰时，停止喷淋，转而采用覆盖薄膜的形式对混凝土进行保温保湿，以免墙体降温速率过快而导致结构开裂，该专利仅在混凝土温升阶段采取淋水的物理降温方法，难以对混凝土温降阶段的降温进行准确控制，而且采用淋水的方法，对混凝的降温程度不理想，而且难以保证在降温过程中，混凝土的应力发展是否得到合理的控制，难以达到较好的技术效果；申请号为201410244458.1的专利公开了一种长墙结构混凝土养护装置及其养护方法，该专利采用通过在长墙混凝土结构表面外设置小水慢淋的保湿装置加外覆盖塑料薄膜及保温材料的保温装置，控制混凝土里表温差，降低混凝土内的温度应力，从而减少混凝土的温度裂缝，主要用于解决气候干燥和昼夜温差大的环境下的长墙结构的裂缝问题，该专利的技术方法采用了 GB50496《大体积混凝土施工规范》的温度控制指标，可对混凝土的温度控制起到一定的作用，但长墙结构的墙体厚度主要为40cm?120cm，大部分长墙结构达不到大体积混凝土的定义范围，但温度裂缝均相当普遍，尤其在夏季高温时，温度裂缝十分严重，因此《大体积混凝土施工规范》中的温度指标并不适用于长墙结构混凝土，尤其不适用于夏季高温环境下地下侧墙混凝土的温度裂缝问题；申请号为201510322945.X的专利公开了一种地下室外墙的养护方法，该专利是采用带模喷淋和拆模后对混凝土表层进行控温，使混凝土表层形成一种混凝土恒温层，在混凝土降温过程中，恒温层内部混凝土收缩使混凝土恒温层产生压应力，从而避免混凝土温降过程中产生温度裂缝，但该方法存在设计和理论上的缺陷:混凝土温度裂缝是由于混凝土表面温度下降过快或里表温差过大导致表层混凝土的拉应力大于混凝土的极限拉应力而产生的开裂，该专利仅考虑到了混凝土在温降过程中的混凝土温度应力的问题，在温升过程中，将表层混凝土设定为恒温层，内部混凝土的温升较高时，内部混凝土产生膨胀，导致表层混凝土产生较拉应力，因此在混凝土温升过程中，即有可能导致较严重的温度裂缝的出现。
[0004]以上所述的现有技术方法以及诸多相关的温度裂缝控制技术均难以较好地解决夏季高温环境时地下侧墙结构混凝土的温度裂缝问题，因此有必要发明一种可大幅降低混凝土入模温度和水化温度的技术方法，从根本上解决混凝土的温度裂缝问题。
【发明内容】
[0005]针对地下侧墙结构混凝土，为解决夏季高温环境下混凝土入模温度难以降低、混凝土温升较高等因素导致的混凝土温度裂缝问题，本发明公开了一种地下侧墙结构混凝土温度裂缝防裂方法，具体是这样实现的:
[0006]一种地下侧墙结构混凝土温度裂缝防裂方法，包括如下步骤:
[0007](I)在施工前，通过应力试验测试绘制出混凝土随龄期变化的极限拉应力发展曲线，并备好设备及配件:控温模板、智能控制系统、制冷机、应力计、温度传感器、毛细管负压传感器；
[0008]所述控温模板包括钢板结构和保温材料板，钢板结构为混凝土接触面，钢板结构与保温材料板形成中空结构，保温材料板的四角处各设有一个通气接口，通气接口与所述中空结构相连通，相邻控温模板的通气接口可通过接管连接，使相邻控温模板的中空结构连通；
[0009]所述智能控制系统以实测应力值、毛细管负压值和墙体中心温度值作为控制制冷机工作方式的条件，制冷机制造冷却气流并从通气接口通入控温模板中；
[0010]所述智能控制系统还包括数据发送模块，数据发送模块可将温度、应力和毛细管负压监测的数值通过无线发送的形式传送给智能控制系统的控制程序；
[0011 ]智能控制系统包括两个控温阶段:第一控温阶段:制冷机恒温制冷，将5 0C的气流通入控温模板中；第二控温阶段:制冷机变温制冷，通过调整通入控温模板中的气流温度，使应力计实测应力值为混凝土极限拉应力值的80%?90% ；
[0012](2)按照施工顺序，先将侧墙结构的钢筋扎好，再采用控温模板制模，利用接管将整个侧墙结构的控温模板的中空结构串联起来，将串联起来的中空结构长链的一端通气接口与制冷机的气体输送管连接，另一端作为出气口，当制冷机制造的低温气流从气体输送管通入控温模板时，整面侧墙的控温模板均受到低温气流的降温，控温模板温度降低，起到降温制冷的作用；
[0013]在墙体中部预先将应力计埋设于距控温模板Icm?3cm处，以便于监测混凝土表层的应力值，将温度传感器埋设于墙体的中心部位，监测混凝土内部温度的变化值，以便判断混凝土升温和降温的过程；
[0014](3)混凝土开始浇筑前，启动智能温度控制系统，执行第一控温阶段，此时，控温模板的温度迅速下降，在混凝土浇筑时，混凝土与降温的控温模板接触，混凝土的温度下降，相当于降低了混凝土的入模温度；
[0015]为了有效降低混凝土硬化前的温度，控制混凝土的初凝时间不小于20小时，如此，在控温模板持续的降温过程中，新拌混凝土的温度被逐渐降低，该效果等同于大大降低混凝土的入模温度，为地下侧墙混凝土的防裂提供良好的技术保障；
[0016](4)浇筑完毕后利用毛细管负压传感器(15)测试混凝土的毛细管负压，为避免混凝土表面水分蒸发以及泌水的影响，毛细管负压的测试深度应为混凝土上表面以下10?20cm，根据混凝土毛细管负压的发展规律，当毛细管负压值达到50kPa时，混凝土已接近终凝状态，此时，混凝土内部的微裂纹便难以恢复，因此，下一步设定智能控制系统自动进入第二控温阶段的控温模式，确保混凝土的应力不超过其极限拉应力值，避免产生开裂现象；
[0017](5)当墙体中心的温度达到温峰值并逐渐下降至温度T中心，且与当日平均气温T平iT?满足关系式TtK、< T平；tr?+10时，智能控制系统关闭制冷机，此时地下侧墙结构混凝土达到拆模条件。
[0018]步骤(I)中，考虑到混凝土在低于(TC时，水分结晶，导致混凝土微观结构受到损害，设定所述第二控温阶段的气流温度不低于5°C，若当气流温度为5°C时，应力计实测应力值小于混凝土极限拉应力的80%，则制冷机将气流温度控制为5°C。
[0019]步骤(2)中将未使用到的通气接口利用密封塞密封。
[0020]步骤(5)中拆模后无须再进行保温养护，便不会再有温度裂缝产生，此时应进行喷水养护或涂抹养护剂，以避免干燥收缩而导致的混凝土开裂。
[0021 ]本发明的有益效果:本发明的控温技术可使混凝土自浇筑开始便开始降温，在混凝土初凝前大幅降低混凝土的温度，即相当于大幅降低混凝土的入模温度，这是现有技术无法实现的;本发明根据混凝土开裂的根本原因，即拉应力大于极限压力导致开裂，以实时监测的应力值为指导，进行混凝土温度智能控制，有效地避免了混凝土温度裂缝的产生;本发明的技术手段是在混凝土升温和降温时进行持续控温，可有效地降低混凝土的水化温升，缩短混凝土温升和温降的温度变化历程的时间，可较大程度地改善混凝土在温升和温降过程中结构的体积稳定性;在夏季高温环境下，不用再采取较为繁琐但成效不大的混凝土入模温度控制方法，拆模后混凝土温度已接近环境温度或较环境温度低，无须再进行保温养护。
【附图说明】
[0022]图1为智能控制系统控温模式示意图。
[0023]图2为控温模板侧面结构示意图。
[0024]图3为两块控温模板的拼接结构示意图。
[0025]图4为地下侧墙结构埋设应力计与模板装配示意图。
[0026]图5为毛细管负压传感器测头的埋设示意图。
[0027]图1?图5的具体标注为:I智能控制系统、2制冷机、3气体输送管、4气流传输方向、5通气接口、6密封塞、7数据发送模块、8控温模板、9钢板结构、1保温材料板、11接管、12应力计、13温度传感器、14混凝土、15毛细管负压传感器、16中空结构。
【具体实施方式】
[0028]为解决夏季高温环境中地下侧墙结构混凝土的温度裂缝问题，本发明以降低新拌混凝土在凝结硬化之前的温度和以实测应力为依据持续对混凝土施行温度控制等技术手段，提供了一种地下侧墙结构混凝土温度裂缝防裂方法:
[0029]在施工前，首先通过应力试验测试绘制出混凝土随龄期变化的极限拉应力发展曲线，并备好设备及配件:控温模板8、智能控