專利名稱：混凝土表面溫度裂縫預警系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土表面裂縫預警系統及方法，特別涉及在大體積混凝土施工時對混凝土表面裂縫自動監測的方法及設備。
背景技術：
混凝土的表面裂縫是混凝土結構中一種極為普遍的現象，尤其在施工期和運行期，表面裂縫的產生主要受環境溫度變化影響。在寒潮和越冬期間，溫度驟降常會造成混凝土表面溫度梯度過大，造成表面溫度裂縫。目前，針對大體積混凝土表面溫度裂縫的預警系統及方法多是依據工程經驗，根據氣溫測量數據判斷采取保溫措施的時機，尚未有針對表層混凝土自動化測量溫度、報警的方法。采用傳統經驗判斷方法誤差大、反應慢、并且不能根據不同壩形、不同部位判斷需要采取保溫措施的時機。
發明內容
本發明的目的是針對表層混凝土溫度梯度過大極易表面裂縫的問題，提供一種混凝土表面溫度裂縫預警系統及方法，能夠在惡劣情況下提醒施工采取保溫措施，減小表面裂縫發生的幾率。本發明的目的是通過如下技術方案實現的，該方案包括如下步驟1)在距離混凝土倉表面0. 50m以內的區域埋設三支以上溫度傳感器2，各溫度傳感器2的埋設深度不同，且在該區域內無冷卻設施。2)根據工程實際需要和混凝土性質預先設定報警判別位置P、該位置的報警閾值Δ Tpwtt.將溫度傳感器[2]采集的數據信號輸入到數據處理單元；3)數據處理單元按照下面式子，計算出混凝土內部各點的溫度梯度ATi+0.5 ATi+0.5= (Tw-Ti)Ali,^Cli, i+1 = Hw-Hi式中，T1, T2, . . . , Tn為各支溫度計測得的溫度值，η為埋設的溫度傳感器2個數；Hi為第i只傳感器的埋深，Cli, i+1為第i支與第i+Ι支傳感器的埋設深度差，i = 1,2,...,n-1 ；4)按照下面式子計算出判別位置P處混凝土的溫度梯度ΔΤΡ Δ Tp = b*x+a =d)(ATI+05 -ΔΤ))/((|](HI+^-d)2)
1=1L1=1I
_ n-\Ad =
i=i 2α = ΔΤ- * 式中，χ為判別位置P的埋深，Δ γ5、ΔΤ2.5.....ΔΤη+α5*已計算出的混凝土內
部各點的溫度梯度值，Κ 為混凝土內部各點的溫度梯度值ATi+a5的平均值；
特別地，當P位于混凝土表面，按下式進行計算Δ Tp = -b*dv+a
權利要求
1.一種混凝土表面溫度裂縫預警方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)在距離混凝土倉表面(1)0.50m以內的區域埋設至少三支溫度傳感器O)，各溫度傳感器的埋設深度不同，且在該區域內無冷卻設施；2)根據工程實際需要和混凝土性質預先設定報警判別位置P、該位置的報警閾值ΔTp Λ ；將溫度傳感器采集的數據信號輸入到數據處理單元；3)數據處理單元按照下面式子，計算出混凝土內部各點的溫度梯度ATi+a5:八 Ti+0.5= (Tw-Ti) Μ, i+1di,i+i = H^1-Hi式中，T1, T2, . . . , Tn為各支溫度計測得的溫度值，η為埋設的溫度傳感器的個數汛為第i只傳感器的埋深，Cli, i+1為第i支與第i+Ι支傳感器的埋設深度差，i = 1，2，. . .，n-1 ；4)按照下面式子計算出判別位置P處混凝土的溫度梯度ΔTp:Δ Tp = b*x+a
2.一種混凝土表面溫度裂縫預警系統，其特征在于該系統包括溫度傳感器O)、數據處理單元及報警器，數據處理單元包括放大器、模擬信號轉換電路、顯示器、電源電路和含計算程序的單片機；溫度傳感器( 采集的溫度數據經放大器、模擬信號轉換電路后，輸入到單片機中；單片機進行計算后通過顯示器顯示計算結果，并且當計算結果大于報警閾值時，向報警器輸出信號進行報警。
全文摘要
混凝土表面溫度裂縫預警系統及方法，涉及一種使用溫度傳感器及數據處理單元測算混凝土溫度梯度以對危險工況進行報警的方法。本發明根據實際工程需要和混凝土性質預先設定報警判別位置以及該位置的溫度梯度閾值，使用普通溫度傳感器、數據處理單元及報警器，通過測量距混凝土表面0.5m范圍內的混凝土溫度，按照公式計算混凝土各點溫度梯度，當判別位置處的溫度梯度超過預先設定的閾值時，報警器報警。該預警系統具有報警及時、準確，操作簡便的特點，在防止大體積混凝土表面溫度裂縫方面具有顯著的效果。
文檔編號G01K3/14GK102393258SQ20111020107
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者張麗媛, 李慶斌, 林鵬, 胡昱, 韋宇碩 申請人:清華大學