大體積混凝土的智能通水系統研究

羅淋耀 楊一帆 巫宇涵

(重慶交通大學，重慶400000)

1 概述

長期以來，大體積混凝土結構在施工和使用過程中的開裂問題一直困擾著許多研究者。施工期溫度應力過大是大體積混凝土開裂的重要原因之一。而冷卻水通水能有效的控制大體積混凝土的水化熱發展，目前冷卻水通水大多采用人工通水，存在很多不足之處。而冷卻水的智能化通水能夠有效的實現大體積混凝土的溫度協調，能夠根據不同水化熱發展情況進行精細化和個性化控制。

2 大體積混凝土溫控智能通水系統

2.1 溫控智能通水系統簡介和工作原理

大體積智能溫控通水系統主要有數字溫度傳感器、水管流量測控裝置、四通換向閥門、智能數字溫度流量測控單元、無線通訊設備、服務器、溫控分析軟件平臺、動態溫控專用電纜等設備組成。

根據這個系統，工程人員和施工各方能夠對測量數據、調整結果和預警信息進行實時存取、查詢和發布指令。智能溫控通水的控制流程如圖1 所示：

圖1

2.2 智能溫控系統的數據采集

對于大體積混凝土結構，在混凝土澆筑和后期養護過程中，應有效地監測其澆筑溫度及內部溫升、溫降、溫差、溫度變化速度和環境溫度控制。無線溫度監測方法能有效避免人工測量的人為誤差和儀器誤差。該方法需要使用計算機主機、監控軟件、監控數據適配器、電源系統、傳輸電纜、現場數據采集器和傳感器，大體積混凝土智能溫度觀測流程如圖2 所示，現場的數據采集如圖3 所示。

圖2

圖3

數據采集器采集各溫度傳感器的溫度數據，由數據適配器采集數據后，并傳輸到互聯網中，將數據存儲在數據庫中，互聯網客戶端可以實時查看溫度數據。該數據采集系統的工作原理見圖4。

圖4

3 智能溫控基本原則

溫度的監測指標是大體積混凝土防止裂縫的重要指標。為了控制大體積混凝土裂縫的開展，在整個智能化的水冷溫控中，必須遵循大體積混凝土智能溫控的基本原則，智能溫控的基本原則如圖5 所示：

圖5

4 結論

通過智能化通水系統，可以有效控制大體積混凝土的水化熱發展，有效防止混凝土的開裂。和人工通水比較起來，得到的溫度監測數據也比較精確。可以很容易得出大體積混凝土結構的實時溫度變化情況和規律，及時采取溫控措施。該智能溫控方法和系統對澆筑混凝土的溫度預測和控制具有良好的效果。