基础底板大体积混凝土电子测温技术应用

韩春印 谢红民

（河南省宏大建设工程有限公司，河南 长垣453400）

1 测温系统简介

大体积混凝土测温技术是指在混凝土养护期间，通过预先埋入的热敏传感器对大体积混凝土内外温度进行实时检验，指导大体积混凝土的养护措施，控制大体积混凝土内外温差，避免混凝土开裂。测温系统由用户计算机、计算机软件、数据适配器、电源系统、数据及电源传输线、现场数据采集器、传感器等组成。数据适配器负责电源系统、计算机与现场数据采集器之间的数据通讯功能；现场数据采集器负责收集温度传感器测到的温度并将数据通过通讯电缆传到数据适配器上；计算机通过运行测温软件，控制数据适配器和现场的数据采集器，显示实测的温度并根据内外温差要求设置报警提示。

2 大体积混凝土温控监测的重要性

大体积混凝土结构易于产生裂缝，混凝土裂缝将严重影响混凝土的外观及结构质量，裂缝产生的内因是混凝土的水化热、收缩及其相应的混凝土抗拉强度、极限拉应变等；外因是气候变化以及结构构件的边界约束和配筋约束，这种约束会由于内、外温差和混凝土收缩等而导致混凝土中产生拉应力，因此，对大体积混凝土进行温控监测并采取相应措施，有利于防止混凝土裂缝的产生。

3 工程实例

某工程筏板式基础，板长42.57m，宽27.4m，厚1.7m，底标高为－14.05m，设计为抗渗混凝土，强度等级C40，属中高强度混凝土，总量约2200m3。混凝土浇筑时采用泵送施工工艺，浇筑时间共用了56h。

3.1 测温点设计

需要测试的温度有混凝土的拌合温度、入模温度、沿断面方向的内部温度。测温点的设计原则为：在不同的混凝土处、混凝土的边缘、及混凝土厚度变化处应分别设测点，保证能真实反映出混凝土内部的温度情况。

根据工程的结构特点，测温点平面布置为梅花形布置，测温点沿底板长向距离为4600mm，排距为5200mm。同时根据底板的混凝土厚度，每个测温点在混凝土内部的竖向上、中、下设铜传感器分别对混凝土的不同部位进行实时监控，上下两点距离混凝土的表面为150～250mm，中间点在混凝土的正中间部位。同时利用各相依点的数据进行补充校核，保证测量数据的准确性。

3.2 铜传感器及数据采集器安装

3.2.1 铜传感器安装

铜传感器根据设计位置用胶带固定到专用的“H”型钢筋上，“H”钢筋在混凝土浇筑前竖向插入到待测位置，并用铁丝固定在结构主筋上。为保证数据传输的准确性和传输质量，所有的铜传感器与数据线的连接采用焊接方式，并用绝缘的密封胶带进行包扎，在混凝土浇筑过程中不出现问题。

3.2.2 数据线及现场数据采集器的安装

将铜传感器进行编号，分别接到相应的现场数据采集器上，每8个铜传感器配置一台数据采集器。现场数据采集器放置到一个木盒中，固定在设计的位置上。数据线铺设时应注意采取保护措施，线路尽量布置在墙角并进行覆盖，避免在施工过程中被损坏。

3.2.3 计算机设置

数据适配器通过数据线和USB接口与主机连接。使用软件的自动配置来配置计算机的通讯端口，配置各采集器的编号、数量、开启等，设定测温的时间间隔、开启预警等。经调试方可进行测温工作。

3.3 混凝土温度实时监测

3.3.1 混凝土测温的开始与结束时间要求

混凝土浇筑完成后3～5h，即安装数据采集器进行测温工作。混凝土测温的结束可根据测量情况或预定测量时间。本工程混凝土预计测量时间为15d。同时可根据测量情况当测温曲线平稳混凝土中心温度与外界的温差小于25℃时停止测温工作。

3.3.2 混凝土测温的时间间隔设定根据混凝土的设计厚度和工程特点，本工程对混凝土内部温度的采集时间间隔为前5d为2次/h；6d～10d为1次/h；10天以后为2h采集一次。

3.3.3 预警功能

在实时监测中设置混凝土内部温度与室外温度的温差预警，温差预警值为25℃。当室外温差大于25℃时将提醒采取措施控制温差。

3.3.4 混凝土测温

根据混凝土的浇筑速度，在计算机上陆续开启铜传感器与数据采集器，对混凝土进行实时监测，监测数据将显示在计算机上，现场的测量人员也应到现场对线路和数据采集器等进行巡检和气温的测量。

3.4 测量成果整理

测量完成后计算机将测量数据进行整理，然后进行汇总、处理，储存到数据库中，最后打印出图形的表格，做为施工资料进行存档。

3.5 混凝土养护及保温措施

混凝土养护采用塑料薄膜与草袋覆盖相结合方式，在混凝土浇筑完成后12h内进行覆盖与养护。在养护过程中，根据混凝土内部的温度与混凝土表面的温差情况对覆盖的草袋的厚度进行调整，保证混凝土的内外温差不大于25℃。具体措施是：当内部混凝土表面的温度高于表面温度25℃时，加强对混凝土表面的养护措施，增加草袋的覆盖厚度，增加混凝土表面的温度而达到减少内外温差；反之就减少混凝土表面的覆盖厚度，降低混凝土表面温度而达到减少温差。

3.6 注意事项

在混凝土电子测温过程中，应注意以下事项：(1)铜传感器安装时，应保证位置准确，在混凝土浇筑过程中应安排专人进行检查；(2)数据线与铜传感器的连接时，必须采用焊接方式，保证连接质量，不出现虚接等现象而影响数据传输质量；(3)现场数据采集器应做好保护措施，除按要求制作木盒外，在其外面再包一层塑料布避免水淋等；(4)当监测到数据出现异常时，现场测量人员应到现场对线路和数据采集器进行检查，发现问题及时处理，确保混凝土的施工质量。(5)在监测过程中，必须做到24h不间断的监测。

4 结语

通过对该工程的大体积混凝土进行电子测温，实时监控混凝土内部的温度变化情况，及时调整养护措施，保证了混凝土内外温差在规范要求的范围内，很好地解决了由于混凝土内外温差而造成混凝土裂缝的问题。

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