大體積測溫技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)+的應(yīng)用技術(shù)研究

胡武剛

【摘 要】近年來，大型混凝土的溫度監(jiān)測和控制技術(shù)發(fā)展迅速。一般大體積混凝土廣泛用于高層建筑基礎(chǔ)，水利水壩，核電站，大型設(shè)備基礎(chǔ)和其他項目。具有結(jié)構(gòu)截面尺寸大，水泥用量大，施工工藝要求高，工程條件復(fù)雜的特點。由于水泥水化會釋放大量熱量，因此結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面之間的溫差較大。如果施工和維護(hù)措施不當(dāng)，則很可能發(fā)生溫度裂縫，這將影響項目的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的耐用性。因此，本文將介紹并舉例說明大體積混凝土溫度監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，混凝土溫度數(shù)據(jù)的實際測量，以及實時掌握大體積混凝土溫度變化規(guī)律以及各種材料在不同條件下對溫度的影響。

【關(guān)鍵詞】大體積測溫技術(shù);互聯(lián)網(wǎng)+

1研究內(nèi)容和目標(biāo)

澆筑散裝混凝土?xí)r，水泥在水化過程中釋放出水化熱，這會提高混凝土的內(nèi)部溫度。當(dāng)溫度上升到高峰時，溫度開始下降，從而對混凝土產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)溫度差超過混凝土強(qiáng)度時，混凝土結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生深裂縫和干裂縫。如果模板破裂，將極大地影響混凝土結(jié)構(gòu)的完整性，耐久性。因此，在澆筑大型混凝土?xí)r，通過測量混凝土內(nèi)部各個區(qū)域的溫度，可以確定使用合理的方法來控制不同區(qū)域的溫度及溫差，保持水分和減少溫差是防止混凝土散熱的最有效方法之一。

2工程概況

璧輝靈璧縣靈南風(fēng)電場項目的裝機(jī)容量為50兆瓦，配備22臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中6臺為2.2MW，16臺為2.3MW，兩回35kV集電線路用于連接到新建的風(fēng)電場，采用2回35kV集電線路接入風(fēng)電場新建的110kV升壓站。送出線路隨本風(fēng)電場升壓站至晏路變新建的110kV線路架設(shè)2根48芯OPGW光纜，光纜線路總長18km。該項目的大體積測量技術(shù)主要用于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的澆筑，根據(jù)設(shè)計要求，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)直徑為19米，高度為4米，混凝土澆筑強(qiáng)度為C40。在澆筑過程中，重要的是采取可靠的溫度控制措施，以免產(chǎn)生裂縫。

3目標(biāo)確定

3.1設(shè)定目標(biāo)

在過程中使用TG溫度記錄儀分析自動測量數(shù)據(jù)，并通過實時監(jiān)視過程來執(zhí)行實用的方法。確保將固化過程中的內(nèi)部和外部溫度控制在25°C以內(nèi)，將表面溫度和地面溫度變化的差異控制在28°C以內(nèi)，并且每小時的溫度升高不超過2°C，以使混凝土的溫度相等，水分不應(yīng)過高，以有效控制有害裂紋的發(fā)生。通過實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)連續(xù)3天內(nèi)部混凝土溫度與最低溫度之間的差值低于25°C，并且冷卻速率低于25°C/天時，可以進(jìn)行拆模，通過TG溫度記錄儀是時間管理提供重要的參數(shù)，以確保安全有效地按時完成下一個施工過程。

3.2確定目標(biāo)值

確保科學(xué)施工方法具有建設(shè)性，實用性和經(jīng)濟(jì)性，克服施工中常見的質(zhì)量問題，總結(jié)和規(guī)劃完整的施工技術(shù)，確保高溫混凝土的成功率控制在95%以上。

3.3可行性分析

3.3.1直接原因

傳統(tǒng)測溫方式：使用內(nèi)置測溫管，每隔半小時使用水銀溫度計或雙金屬測溫元件進(jìn)行個人測溫，過程復(fù)雜，外界因素的影響很大，由建筑工人負(fù)責(zé)，不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和定時性。

Internet+測溫模式：此項目使用此模式測量溫度，對于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)澆筑過程中的溫度控制只需要根據(jù)結(jié)構(gòu)中的實際情況設(shè)置溫度測量點，根據(jù)溫度測量點設(shè)置溫度傳感器，然后用TG定時測溫儀自動云傳輸即可，在線查看實時數(shù)據(jù)時，外部影響較小。它具有連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸和過度傳輸功能，自動網(wǎng)頁報告，繪圖和連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸功能以及網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后的過度傳輸功能，充電后，它可以繼續(xù)運行110天，完全符合測量時間。

3.3.2對比分析

傳統(tǒng)的溫度計具有很大的外部影響，并且隨后的溫度測量很困難。由于建筑工人的責(zé)任，溫度測量數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，趨勢變化也不敏感。TG定時測溫儀受外部因素的影響較小，在隨后的溫度測量過程中，顯示的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性，持續(xù)時間，可靠性，連續(xù)性和易用性等因素，因此，互聯(lián)網(wǎng)+TTG定時測溫儀測量設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢。

4效果檢查

引入新的溫度計后，對工程設(shè)施進(jìn)行了徹底而全面的檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的影響或溫度裂縫，結(jié)果達(dá)到了理想預(yù)期的目的。

4.1經(jīng)濟(jì)性分析

在傳統(tǒng)的溫度測量模式下，需要人工進(jìn)行溫度測量才能獲取溫度數(shù)據(jù)。正常情況下，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的混凝土澆筑可在28天內(nèi)達(dá)到設(shè)計能力。包括每天200名工人的人工成本在內(nèi)，每個平均溫度需要兩個人才能到達(dá)，即每天400元人民幣，測量溫度達(dá)到設(shè)計容量需要28天，總價值為11200元。靈璧項目有22個風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。每臺風(fēng)機(jī)的溫度測量成本為11，200元人民幣（不包括設(shè)備和建材），而22個風(fēng)機(jī)測溫人員成本為24.64萬元人民幣。本項目采用TG定時測溫儀測量溫度，無需實際溫度測量，購買2-3個預(yù)熱溫度裝置即可滿足混凝土的高需求，每臺設(shè)備的成本約為7000元。根據(jù)比較經(jīng)濟(jì)分析，TG定時測溫儀的成本要比傳統(tǒng)測溫模式低得多。

4.2互聯(lián)網(wǎng)測溫模式劣勢分析

缺點1：測溫過程中需要設(shè)備長時間在現(xiàn)場，由于溫度測量過程中自然信號的影響，TG定時測溫儀可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)下載錯誤和空數(shù)據(jù)上傳，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)過早響應(yīng)。

解決方案：在安裝溫度計之前，根據(jù)手機(jī)的信號強(qiáng)度，預(yù)先為信號溫度測量區(qū)域選擇理想的位置，作為TG計時溫度計的位置，調(diào)整小金屬條進(jìn)行安裝，然后放置信號再次將接收器固定在金屬棒上，同時固定金屬棒。這種方法的結(jié)果是，溫度測量數(shù)據(jù)的負(fù)載現(xiàn)在已從90%增加到98%。

缺點2：TG時間溫度計是提高電氣精度的工具。在炎熱的天氣中，放置在絕緣層下面的溫度計可能會因高溫而損壞電池，這會影響數(shù)據(jù)加載并在一定程度上影響數(shù)據(jù)傳輸時間。

解決方案：在炎熱的天氣中，將TG溫度計放置在室外，同時添加一個保護(hù)性儲物箱并安裝防雨罩，以防止由于損壞室內(nèi)溫度而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。陰雨天氣和經(jīng)濟(jì)損失該方法解決了當(dāng)TG溫度計暴露在高溫下時導(dǎo)致數(shù)據(jù)加載較晚的問題。

結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)+溫度測量模式具有在安裝過程中，只需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況布置溫度測量點，根據(jù)測量點安裝溫度測量傳感器，并通過TG定時溫度測量設(shè)備自動傳輸即可的優(yōu)勢。本文分析了TG定時溫度記錄儀在過程中的自動溫度測量數(shù)據(jù)，并通過對過程的實時監(jiān)控來制定有效的措施。確保固化過程中內(nèi)部和外部之間的溫差控制在25°C之內(nèi)，底面和底表面之間的溫差均控制在28°C之內(nèi)，并且每小時最大溫升不超過2°C。達(dá)到及時調(diào)整保溫和維護(hù)措施的目的，保證混凝土的溫度梯度相等，達(dá)到有效控制有害裂紋出現(xiàn)的效果。

（作者單位：中國電建集團(tuán)貴州工程有限公司）