引言

干燥收縮率過(guò)高不僅會(huì)對(duì)混凝土輕質(zhì)條板產(chǎn)生影響,同時(shí)還是裂縫產(chǎn)生的主要原因。目前,配有百分表的混凝土收縮膨脹儀是測(cè)量建筑墻板的常用儀器設(shè)備,HSP-540混凝土收縮膨脹儀是新標(biāo)準(zhǔn)下的專(zhuān)用儀器,用于測(cè)量碎試件在某一特定溫度、濕度下硬化過(guò)程中長(zhǎng)度(體積）的變化,適用于大多數(shù)建筑企業(yè)、施工單位、科研院所對(duì)碎特性的研究。但該膨脹儀測(cè)量范圍在534～545mm,試件一般取條板板寬方向,而輕質(zhì)條板的寬度尺寸一般為600mm,用HSP-540測(cè)量需要對(duì)碎試件做切斷處理,且每次測(cè)量均需移動(dòng)碎試件,浪費(fèi)人力和物力成本。切斷的輕質(zhì)條板實(shí)驗(yàn)試件如圖l所示。

吳善才等人對(duì)3種干燥收縮檢測(cè)方法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,在檢測(cè)過(guò)程中,采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)法和手持應(yīng)變儀測(cè)量法會(huì)干擾到實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定條件,產(chǎn)生人為實(shí)驗(yàn)操作誤差,而新的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法從檢測(cè)樣品開(kāi)始到結(jié)束無(wú)須移動(dòng)實(shí)驗(yàn)樣品,檢測(cè)儀器也一直未離開(kāi)實(shí)驗(yàn)樣品,因而其檢測(cè)的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。因此,研究出一種免反復(fù)操作式實(shí)驗(yàn)裝置尤為重要。

1工程概況

柳州裝配式建筑現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園倒班樓項(xiàng)目采用EPC總承包管理模式,裝配式結(jié)構(gòu)、裝配式裝修施工,裝配率達(dá)到63%,是廣西目前裝配率最高的項(xiàng)目。該樓共有2棟6層,總建筑面積902l.02m2,為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu),內(nèi)墻采用碎輕質(zhì)隔墻條板,總使用量達(dá)l.5萬(wàn)m2,室內(nèi)裝修采用裝配式全裝修,內(nèi)墻安裝效果如圖2所示。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用的統(tǒng)一,充分體現(xiàn)了"節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)時(shí)和環(huán)境保護(hù)"的理念。該項(xiàng)目的實(shí)施,標(biāo)志著柳州市裝配式建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到應(yīng)用階段,是柳州市裝配式建造方式的重大創(chuàng)新實(shí)踐。

2碎輕質(zhì)隔墻板干燥收縮觀測(cè)臺(tái)的建立

2.1方案的建立

HSs-P40混凝土收縮膨脹儀無(wú)法適應(yīng)企業(yè)的大批量研究測(cè)量,并且實(shí)際測(cè)量中由于操作人員不熟練、試件靜置冷卻不及時(shí),會(huì)造成大量數(shù)據(jù)失真。研究一種免反復(fù)操作式干燥收縮平臺(tái),可最大程度減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為因素帶來(lái)的誤差。

實(shí)驗(yàn)裝置由底座、定位立柱、可調(diào)立柱、百分表、標(biāo)準(zhǔn)桿等組成,方案分解如圖3所示。

優(yōu)點(diǎn):（1）滿(mǎn)足多個(gè)試件同時(shí)測(cè)量的需求:（2）不受設(shè)備尺寸的限制:（3）減少人為誤差的影響。

原理:測(cè)量建筑墻板干燥收縮值的原理為墻板試件的長(zhǎng)度變化量除以其有效長(zhǎng)度。根據(jù)該原理,可用鋼結(jié)構(gòu)部件作為底座,安放碎試塊,用固定裝置固定百分表,用兩個(gè)百分表卡住碎試塊測(cè)頭左右兩側(cè)端,加大底座長(zhǎng)度,以實(shí)現(xiàn)多塊碎試塊同時(shí)測(cè)量?？烧{(diào)立柱上的5個(gè)安裝百分表的通孔和幫助百分表定位的緊定螺釘,可用開(kāi)關(guān)式萬(wàn)向強(qiáng)磁力杠桿、磁力底座代替,以實(shí)現(xiàn)任意高度的測(cè)量,防止因測(cè)頭定位不準(zhǔn)而導(dǎo)致難以測(cè)量。

用定制的比長(zhǎng)儀測(cè)定碎試塊原長(zhǎng)后,將碎試塊安放在鋼底座上,調(diào)節(jié)特定的溫度和濕度,固定百分表和磁力底座,無(wú)須反復(fù)操作,間隔一定時(shí)間讀數(shù)即可。前后兩個(gè)百分表變化之差即為碎試件的長(zhǎng)度變化量。

2.2裝置尺寸的確定

根據(jù)碎試件的厚度尺寸（一般為90mm、120mm、150mm,長(zhǎng)度一般是600mm）,要滿(mǎn)足3個(gè)試件同時(shí)放置,以最厚的墻板150mm計(jì)算,兩端實(shí)驗(yàn)試件距實(shí)驗(yàn)平臺(tái)兩側(cè)邊100mm,試件與試件之間間隔50mm,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的寬度不得小于墻板的長(zhǎng)度。綜合考慮,建筑用輕質(zhì)條板干燥收縮實(shí)驗(yàn)裝置的鋼結(jié)構(gòu)底座尺寸為1950mm×750mm×12mm,如圖4所示。

2.3操作指導(dǎo)

（1）將鋼底座放置于平整的地方,保證底面無(wú)雜質(zhì),可用水平尺檢查底座平面。

（2）將碎試件放置于鋼板底座的兩道鋼支架上,檢驗(yàn)碎試件是否平穩(wěn):若出現(xiàn)局部不平整,可用角磨機(jī)磨平。

（5）固定開(kāi)關(guān)式萬(wàn)向強(qiáng)磁力杠桿于合適位置,將校核好的百分表固定在支架上,調(diào)整百分表位置使百分表測(cè)量頭與收縮頭中心線(xiàn)接觸,關(guān)閉磁力座開(kāi)關(guān)。

（4）進(jìn)一步調(diào)整百分表位置,使兩個(gè)百分表測(cè)桿與試件收縮頭基本在同一軸線(xiàn)上,可彈線(xiàn)輔助調(diào)整,調(diào)整好后鎖緊所有活動(dòng)扣及緊固螺釘。

（5）讀取百分表初始讀數(shù),調(diào)整指定的溫度、濕度,間隔一定時(shí)間后再次讀數(shù)。

（6）計(jì)算干燥收縮值。

操作流程圖以S0artArt流程圖形式列出,如圖5所示。

3對(duì)策實(shí)施

3.1制備碎試件

選取需要的建筑碎輕質(zhì)條板,放置于平整的墊木上,沿板寬方向用鋼尺畫(huà)出切割線(xiàn),在距墻板板端不小于25mm的中間位置,分別沿板長(zhǎng)方向截取高度為100mm、長(zhǎng)度為板寬（因?yàn)榘鍖?lt;800mm,則試件切取長(zhǎng)度為板寬）、厚度為板厚的試件各一個(gè),共截取3個(gè)試件。實(shí)際操作中,切割機(jī)的鋸片寬3mm,所以畫(huà)切割線(xiàn)時(shí)高度應(yīng)增加1～2mm。要求試件表面不應(yīng)有可見(jiàn)裂紋、氣孔、蜂窩等缺陷。采用千分尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)收縮頭的長(zhǎng)度,精確至0.01mm。

3.2泡水養(yǎng)護(hù)

將制備好的試件浸沒(méi)在（29士2）℃的水中,水面高出試件30mm,浸泡72h。將試件從水中取出,用擰干的濕布抹去表面水分,并將收縮測(cè)頭擦干凈。

3.3放置底座

底座應(yīng)安放在平整的地面上,4個(gè)腳架受力均勻,不可三點(diǎn)著力,因碎試件移動(dòng)而影響精度。將試件放置于鋼板底座的兩道鋼支架上。將磁力座支架置于碎試件兩端合適位置,百分表固定在支架上,調(diào)整百分表位置,使百分表測(cè)頭與收縮頭中心線(xiàn)重合。調(diào)整好后鎖緊所有鎖扣及緊固螺釘。

3.4讀數(shù)計(jì)算

百分表測(cè)量碎試件長(zhǎng)度變化量,兩側(cè)百分表的讀數(shù)變化量之和即為試件的變化量,計(jì)算公式如下:

式中:s為試件干燥收縮值(mm/m）:L1為試件初始長(zhǎng)度(含收縮頭）(mm）:L2為試件干燥后長(zhǎng)度(mm）:L為試件初始長(zhǎng)度(不含收縮頭）(mm）。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

按照以上步驟進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)半月的觀察,得到如表1所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

由表1數(shù)據(jù)得到干燥收縮曲線(xiàn)如圖6所示。

由圖6可以看出,該配比下碎輕質(zhì)條板的干燥收縮值均隨齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),第8天至第11天出現(xiàn)短暫的膨脹,早齡期(9天以前）增長(zhǎng)速度快,后期(9天以后）增長(zhǎng)速度變緩,14天以后趨于穩(wěn)定。

5總結(jié)與展望

對(duì)類(lèi)似的3組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,兩個(gè)月的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)中,累計(jì)觀測(cè)有171個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),僅有3個(gè)出現(xiàn)明顯失真,即數(shù)據(jù)失真的概率為1.75%,預(yù)期的目標(biāo)達(dá)成。

觀測(cè)臺(tái)架設(shè)完畢后,無(wú)須再做任何操作,直接讀數(shù)即可:磁力座支架和百分表穩(wěn)固,不會(huì)松動(dòng):數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。該裝置不僅節(jié)省了人力,免去了反復(fù)安裝測(cè)量?jī)x器的步驟,還提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度,減少了測(cè)量誤差。

但免反復(fù)操作式建筑用輕質(zhì)條板干燥收縮實(shí)驗(yàn)裝置的研制尚有難點(diǎn):

(1）鋼板底座長(zhǎng)度尺寸較大,容易產(chǎn)生彎曲變形,需要用剛度較好的鋼材,且需焊接加強(qiáng)筋。0235B是一種碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有一定的伸長(zhǎng)率、強(qiáng)度,良好的韌性和鑄造性,易于沖壓和焊接,廣泛用于一般機(jī)械零件的制造,主要用于建筑、橋梁工程上質(zhì)量要求較高的焊接結(jié)構(gòu)件,可用0235B制作底座。

(2）鋼板底面必須平整,并放置于平整的地面,不可出現(xiàn)傾斜,以防試件測(cè)頭移動(dòng)而影響測(cè)量精度。底座做拋光處理,拋光后用水平尺校檢平整度,平整度應(yīng)控制在±2mm。

(3）鋼板底座較重,移動(dòng)困難,需要放置在一個(gè)相對(duì)固定的場(chǎng)地,配有調(diào)節(jié)溫度與濕度的設(shè)備。