關(guān)于大體積混凝土芯部的溫度監(jiān)測的分析

1、關(guān)于大體積混凝土芯部的溫度監(jiān)測的分析摘要：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和科技的不斷進步，越來越多的大型設(shè)備基礎(chǔ)得到廣泛應(yīng)用。作為這些設(shè)備基礎(chǔ)的 關(guān)鍵組成部分，混凝土技術(shù)也隨著建筑行業(yè)的興起而得到發(fā) 展。由于大體積一次性澆筑體積大、工程操作難度高，容易 發(fā)生因為溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力而產(chǎn)生的裂紋，從而影響混凝 土澆筑質(zhì)量。針對這種情況，本文對大體積混凝土芯部的溫 度監(jiān)測方法進行介紹，以避免上述問題的發(fā)生。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；溫度監(jiān)測；芯部溫度Abstract: with the development of the industry and scienceand technology progress, m

2、ore and more large equipment foundation widely used. As the equipment is the basis of key part, concrete technology also with the rise of the construction industry to come. Because the big volume one-time casting is big and engineering operation difficulty is high, easy to happen because the tempera

3、ture stress and shrinking stress and of generation crack, thereby affecting the concrete casting quality.In view of this situation, the paper on the mass concrete core temperature monitoring method are introduced, in order to avoid the above the happening of the problem.Keywords: mass concrete; Temp

4、erature monitoring; Coretemperature of中圖分類口號：TU37 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：隨著混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題也成為人們關(guān)心的重點?；炷两Y(jié)構(gòu)問題一般都是指混 凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋，從而影響了混凝土工程的整體質(zhì)量。在 大型設(shè)備基礎(chǔ)的施工過程中，由于混凝土結(jié)構(gòu)具有澆筑量 大、體型大、施工條件復(fù)雜以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高等問題，除了保 證混凝土自身配比控制的混凝土強度、耐久性等質(zhì)量指標(biāo) 外，還應(yīng)該注意由溫度裂縫造成的混凝土自身的質(zhì)量問題。、混凝土芯部測溫系統(tǒng)功能 1）連續(xù)測溫功能。對于混凝土自身的溫度的變化而言，只是一個簡單的內(nèi)部反應(yīng)熱，然后

5、進行熱傳導(dǎo)的瞬態(tài)變 化過程。期間不會有其他反應(yīng)發(fā)生，因此，就不會出現(xiàn)溫度 突變的情況。所以，目前混凝土的研究沒有對于實時溫度的 測量要求。在確定測定溫度的時間間隔時，只要根據(jù)自身采 樣標(biāo)準(zhǔn)并保證可以詳細(xì)看出混凝土溫度變化就可以。2）超溫報警。大體積混凝土的質(zhì)量問題之一就是溫度裂紋，如果能保證混凝土芯部的溫度與外部的溫度差較低，就可以避免產(chǎn)生溫度裂紋的問題。因此，在混凝土芯部 的溫度達到臨界值，如果能夠?qū)ぷ魅藛T進行適當(dāng)?shù)奶崾荆?及時采取降低溫度或延緩溫度升高的措施，從而可以避免產(chǎn) 生溫度裂紋，提高混凝土澆筑質(zhì)量。3）數(shù)據(jù)查詢。測溫系統(tǒng)在進行測量工作的同時，還能同時將測出的數(shù)據(jù)儲存起來。這樣不但

6、可以為相同結(jié)構(gòu)的 混凝土澆筑工程提供數(shù)據(jù)支持，還可以為此混凝土澆筑工程 的日后維修提供數(shù)據(jù)支持。4）顯示報表及溫度曲線。在溫度數(shù)據(jù)采集完成后，可根據(jù)要求生成報表，還可隨著時間變化繪制溫度曲線，從 而使大體積混凝土芯部的溫度測量結(jié)果數(shù)據(jù)化和形象化。5）遠(yuǎn)程采集溫度數(shù)據(jù)。通過和 INTERNET 或其它方式傳輸方式，可以幫助工作人員在遠(yuǎn)程掌握混凝土芯部的溫 度數(shù)據(jù)并給予實時分析。6）各溫度采集點數(shù)據(jù)循環(huán)顯示。二、混凝土芯部測溫系統(tǒng)的組成2.1 溫度傳感器的選擇 傳統(tǒng)的傳感器存在引線誤差的問題，并且由于室外工作的環(huán)境很難保證，經(jīng)常發(fā)生由于惡劣天氣或信號干擾強烈影 響溫度測量結(jié)果的情況。因此，選擇數(shù)字

7、傳感器就可以有效 保證上述問題，提高測量的精確度。在選擇溫度傳感器時，主要考慮以下幾個方面：連接電路簡單，易于鋪設(shè)；針對不同等級的要求，選擇合理的 溫度傳感器的測量精度，合理地降低成本；溫度傳感器連 接總線的承載能力有限，保證溫度傳感器總載荷低于總線的 承載范圍內(nèi)；在進行多點溫度測量時，如果測量點數(shù)大于 輸入通道時，就會因為增加多路復(fù)用器而增加開發(fā)成本； 與 MCU 的通信協(xié)議應(yīng)盡量簡單，從而有效降低軟件開發(fā)難 度和開發(fā)成本。2.2 數(shù)據(jù)傳輸 2.2.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)短距離傳輸 由于在實際的溫度測量的過程中，有線的測量方案會受到線路限制，而其它無線測量方式，如：藍牙的成本太高、IrDA 只能完成點

8、對點的通信。 而且在測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x上 也因為實際的不同情況而有所區(qū)別?；谏鲜鰡栴}，本測量 系統(tǒng)采用nRF401的無線數(shù)傳模塊 PTR2000，在合理的成本 范圍內(nèi)，完成了點對多點的無線通信系統(tǒng)，并且可以根據(jù)溫 度采用需求向采集節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請求來獲得測量溫度。2.2.2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸 傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸利用 INTERNET 進行數(shù)據(jù)傳輸， 但INTERNET 使用花費較高，而應(yīng)線路鋪設(shè)成本較高。隨著GSM 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展， 其本身具有的覆蓋范圍廣、 傳播信息量大、 使用用戶多的特點，已經(jīng)逐漸成為了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采用的最好選 擇。三、實測設(shè)備基礎(chǔ)中心溫度曲線 利用系統(tǒng)針對太重科寶設(shè)備基礎(chǔ)進行實際

9、的溫度測量。太重科寶設(shè)備基礎(chǔ)位于太重一期重型裝備廠房內(nèi)，基礎(chǔ)外輪 廓尺寸72米*24.5米，基礎(chǔ)底標(biāo)高一10.2米，為了降低混凝 土內(nèi)外部的溫度差，采用外層覆蓋基礎(chǔ)，同時在基礎(chǔ)內(nèi)部利 用冷卻水管進行降溫。這樣相對較低的溫度差可以引起較低 的溫度應(yīng)力。為了保證測量結(jié)果的可靠性，同時降低測量的工作量。本試驗采用如下的溫度測量方法：從混凝土澆筑完成開始， 在混凝土內(nèi)部溫度上升的階段，每三個小時間對其進行一次 巡回監(jiān)測；當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度達到最高值后開始下降 時，就可以每六個小時對其進行一次巡回監(jiān)測；此種監(jiān)測 直持續(xù)79天，當(dāng)混凝土內(nèi)部的溫度值不再發(fā)生明顯化時， 停止對其進行檢測，并將數(shù)據(jù)匯總完成繪

10、圖工作。從圖 1 中可以看出，在混凝土澆筑完成后，其內(nèi)部溫度在60h內(nèi)，發(fā)生劇烈變化，溫度最大值接近55C ;在混凝土 澆筑約 60h 后，混凝土芯部溫度達到最大值并開始下降；由 于冷卻管停止供應(yīng)冷卻水，在混凝土澆筑約 580h 后，溫度 短暫上升，但上升幅度不大;在混凝土澆筑約 800h 以后， 其內(nèi)部問題呈現(xiàn)平穩(wěn)下降的趨勢。圖 1 實測拱座混凝土芯部溫度變化曲線四、結(jié)語 由于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量對于建筑質(zhì)量的影響是非常巨大的，因此，如何保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量就成為建筑工作者必 須解決的問題。在規(guī)范混凝土施工的同時，還同時應(yīng)該關(guān)注混凝土澆筑后的養(yǎng)護，只有這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì) 積混凝土芯部溫度的系統(tǒng)，希望可以幫助廣大的建筑工作 者。量。本文為解決混凝土溫度裂紋問題，提供了一種測量大體參考文獻1 何文敏，郭建民.大體積混凝土芯部溫度監(jiān)測J.鐵道工程學(xué)報， 2011 ， 6： 64-67.2 張學(xué)鋼 .大體積混凝土芯部溫度監(jiān)測及力學(xué)性能變化J .筑路機械與施工機械化，2011， 5：74-77.3 何文敏 .大體積混凝土芯部溫度監(jiān)測及其力學(xué)性能變化規(guī)律 J .公路