CN110470346A - 基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的混凝土温湿度监测的技术领域,公开了基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,包括监测区域、温湿度传感器以及数据采集器,温湿度传感器位于监测区域内,对监测区域内的混凝土温度和湿度进行检测,数据采集器连接至外部,且数据采集器与温湿度传感器电性连接,待温湿度传感器将温湿度信号采集后,传至数据采集器,有数据采集器传输至外部设备连接,如计算机等,便于查看数据,进行分析;对拉螺杆包括杆件和套管,杆件嵌入监测区域内,套管与杆件连接,且杆件中空,套管具有内腔,内腔与杆件相连通,温湿度传感器放置在所述内腔,与温湿度传感器连接的数据线通过杆件连接至监测区域外。
Description
技术领域
本发明专利涉及混凝土温湿度监测的技术领域,具体而言,涉及基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构。
背景技术
在建筑结构施工过程中,特别是大体积混凝土承重墙浇筑过程中,对拉螺杆是必不可少的一种装置,其主要作用是在混凝土浇筑过程中固定用于浇筑混凝土的模板,将模板固定后,浇筑混凝土形成墙体。
目前,建筑工程中的混凝土墙体在浇筑完成后由于各种原因会出现各种裂缝,研究表明浇筑过程中混凝土内部的水化热反应是非荷载裂缝(不是由于受力引起的裂缝)形成的重要原因,因此对重要部位混凝土墙体的温度和湿度进行监测是弄清楚混凝土墙体开裂的有效手段之一。
现有技术中,一般是在墙体内开孔,将温湿度感应器埋入孔中,并在温湿度传感器外包裹一层防护膜,避免温湿度传感器与混凝土直接接触,但防护膜在温湿度传感器埋入或取出时,易被损坏,导致混凝土中的水侵入温湿度传感器,影响温湿度传感器的检测效果与使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,旨在解决现有技术中,监测混凝土温湿度的温湿度传感器密封效果不佳的问题。
本发明是这样实现的,基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,包括监测区域、位于所述监测区域内的温湿度传感器以及位于所述监测区域外的数据采集器,所述数据采集器与所述温湿度传感器电性连接;所述对拉螺杆包括嵌入所述监测区域的杆件以及具有内腔的套管,所述套管与所述杆件连接,且所述杆件中空,所述内腔与所述杆件的内部相连通;所述温度传感器置于所述内腔内,连接所述温度传感器的数据线置于所述杆件的内部,所述数据线通过所述杆件连接至外部;所述数据采集器位于所述监测区域外。
进一步的,所述温湿度传感器包括上端部、中间部以及下端部,所述上端部嵌入所述杆件的内部,所述上端部与所述数据线连接;所述中间部以及下端部嵌入所述内腔;所述中间部覆盖有超吸水纤维,所述下端部为温湿度感应区,用于感应混凝土温湿度。
进一步的,所述中间部套设有多个密封圈,所述密封圈位于所述超吸水纤维的下方,且多个所述密封圈间隔套设在所述中间部上;所述密封圈将所述温湿度传感器与套管之间的间隙封闭。
进一步的,所述下端部形成有多处开孔,所述开孔使所述温湿度感应区与所述套管外部进行热交替。
进一步的,所述套管的底部具有高分子密封胶,通过所述高分子密封胶将所述内腔封闭。
进一步的,所述数据采集器的表面套设有方通,所述方通的外表面凹陷形成有凹陷区,所述凹陷区覆盖有超吸水纤维。
进一步的,所述对拉螺杆采用碳纤维材料制成。
进一步的,所述对拉螺杆上安装有止水板,所述止水板套设在所述杆件,且所述止水板的表面凹陷形成有多个环绕所述通孔布置的环形凹痕;由所述止水板的中部至边缘,多个所述环形凹痕的尺寸逐渐增大,且所述环形凹痕内填充有超吸水纤维。
进一步的,所述止水板采用碳纤维材料制成。
进一步的,所述止水板呈方形,且所述环形凹痕呈方形。
与现有技术相比,本发明提供的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,温湿度传感器对监测区域内的混凝土的温度和湿度进行检测,数据采集器将温湿度传感器检测到的温湿度采集并传输至外部,套管将温湿度传感器与混凝土密封在内,避免混凝土中的水分浸入温湿度传感器,影响温湿度传感器的检测效果;且杆件中空,与温湿度传感器连接的数据线安置在杆件内部,避免数据线与混凝土接触,以保证温湿度传感器的正常运行,且数据线可通过杆件连接至外部,与外部设备连接,便于查看温湿度数据。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构的平面示意图;
图2是本发明实施例提供的对拉螺杆的平面示意图;
图3是本发明实施例提供的温湿度传感器的平面示意图;
图4是本发明实施例提供的止水板的平面示意图;
图5是本发明实施例提供的止水阀的平面示意图;
图6是本发明实施例提供的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构的内部电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-6所示,为本发明提供的较佳实施例。
目前建筑工程中的墙体10在浇筑完成后经常由于各种原因形成各种裂缝,但在排除外力引起裂缝的情况下,就需要对混凝土的温度和湿度进行检测,记录混凝土温湿度为多少时,墙体10易开裂,分析混凝土温湿度对墙体10的影响,并采取相应措施养护混凝土,避免出现墙体10开裂,由此可避免后续再出现墙体10开裂的情况。
基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,包括监测区域11、温湿度传感器50以及数据采集器12,温湿度传感器50位于监测区域11内,对监测区域11内的混凝土的温度和湿度进行检测,数据采集器12连接至外部,且数据采集器12与温湿度传感器50电性连接,待温湿度传感器50将温度和湿度信息检测后,数据采集器12将检测信息采集,并传输至外部,数据采集器12与外部设备连接,如计算机,便于查看数据,进行分析。
对拉螺杆20包括杆件21和套管23,杆件21嵌入监测区域11内,套管23与杆件21连接,且杆件21的一端中空,套管23具有内腔25,内腔25与杆件21相连通,温湿度传感器50放置在所述内腔25,与温湿度传感器50连接的数据线22通过杆件21连接至监测区域11外。
上述提供的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,温湿度传感器50对监测区域11内的混凝土进行检测,数据采集器12将温湿度传感器50检测到的温湿度采集并传输至外部,套管23将温湿度传感器50与混凝土密封在内,避免混凝土中的水分浸入温湿度传感器50,影响温湿度传感器50的检测效果;且杆件21中空,与温湿度传感器50连接的数据线22安置在杆件21内部,避免数据线22与混凝土接触,以保证温湿度传感器50的正常运行,且数据线22可通过杆件21连接至外部,与外部设备连接,便于查看温湿度数据。
温湿度传感器50包括上端部53、中间部54以及下端部55,上端部53嵌入杆件21的内部,并与数据线22连接,而后数据线22通过杆件21延伸至外部;中间部54以及下端部55嵌入内腔25;中间部54覆盖有超吸水纤维32,避免套管23与杆件21之间的连接处渗水,超吸水纤维32可保证温湿度传感器50保持干燥,避免影响温湿度传感器50的正常工作运行,也避免温湿度传感器50与套管23内壁碰撞,以免损伤温湿度传感器50,增长了温湿度传感器50的使用寿命;下端部55为温湿度感应区,用于感应混凝土温湿度。
温湿度传感器50套设有多个密封圈51,且为O型密封圈51,多个密封圈51间隔套设在温湿度传感器50上,且刚好位于超吸水纤维32的下方,将温湿度传感器50与套管23之间的间隙封闭,进一步防水,避免水流至温湿度传感器50的感应区域,影响温湿度传感器50的感应能力。
温湿度感应区的表面形成有多处开孔52,开孔52使温湿度感应区与套管23外部进行热交替,以保证测得的温湿度数据的真实性、准确性。
内腔25的底部具有高分子密封胶24,将温湿度传感器50密封在内腔25内,防止混凝土中的水渗入内腔25内,对温湿度传感器50进一步保护,保证其正常运行。
在对拉螺杆20上套设有止水阀60,止水阀60的表面覆盖有橡胶层61,橡胶层61的外表面朝内凹陷形成有凹陷区62,凹陷区62覆盖有超吸水纤维32,由于墙体10,对拉螺杆20穿过墙体10后,会与墙体10之间形成间隙,止水阀60的一侧与墙体10相抵接,橡胶材质使止水阀60与模板10贴合更紧密,密封性更好,且再由超吸水纤维32吸收间隙周围的水,止水效果更佳,避免水沿间隙流出模板10外部,影响混凝土的强度和浇筑质量。
对拉螺杆20采用碳纤维材料制成,碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性;施工操作简易,并且有效提高了周转率。
本实施例中的对拉螺杆20,嵌入监测区域11,监测区域11的两端通过模板40固定,对拉螺杆20将两个模板40固定,温湿度传感器50以及数据采集器12均安装在对拉螺杆20上;将两个模板40间隔平行布置,使两个模板40之间的间隔与所需建筑的墙体10的厚度一致,随后可浇筑混凝土。
目前建筑工程中的墙体10在浇筑完成后经常由于各种原因形成各种裂缝,但在排除外力引起裂缝的情况下,就需要对混凝土的温湿度进行检测,记录混凝土温湿度为多少时,墙体10易开裂,分析混凝土温湿度为多少时,可使墙体10不开裂,由此可避免后续再出现墙体10开裂的情况。
对拉螺杆20的两端具有抵接结构80,两个抵接结构80将两个模板40的位置固定,用于浇筑混凝土墙体10;抵接结构80包括六角螺母81、卡件82以及背楞83;卡件82呈蝴蝶状,且卡件82的两端凹陷形成有凹槽84,背楞83刚好嵌入凹槽84中,沿模板40至背离混凝土监测区域的方向,背楞83、卡件82、六角螺母81依次抵接,背楞83与模板40抵接,六角螺母81与对拉螺杆20螺纹连接,将卡件82、背楞83抵接在模板40上,使模板40固定;六角螺母81与卡件82套设在对拉螺杆20上。
对拉螺杆20上套设有止水板30,止水板30也位于监测区域11内,止水板30具有通孔33,对拉螺杆20穿过通孔33,使止水板30套设在对拉螺杆20上,可减少流至对拉螺杆20上的水,避免水沿着对拉螺杆20的长度方向流出模板40,形成漏浆。
在本实施例中,止水板30采用碳纤维材料制成,碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性;通孔33位于止水板30的中部,使止水板30套设在对拉螺杆20上时能保持平衡,并保证止水板30对对拉螺杆20周围的止水范围一致,使止水效果更好。
在本实施例中的碳纤维材料参数如下:
比一般材质的对拉螺杆20强度更大,使用寿命更长,且拆装更方便。
本实施例中,止水板30的具有两个分别朝向对拉螺杆20两端的表面,两个表面分别凹陷形成有多个环形凹痕31,多个环形凹痕31环绕通孔33布置,且由通孔33至止水板30边缘,多个环形凹痕31的直径逐渐增大,且两个表面上的环形凹痕31相对称,且在环形凹痕31内填充有超吸水纤维32,两面均可进行吸水,使止水效果更好。
对拉螺杆20以及止水板30采用碳纤维材料制作,比一般使用钢材建成的对拉固定结构更不易生锈,且碳纤维质量轻,但强度高,耐腐蚀性能更好,施工操作简易,并且有效提高了周转率。
且止水板30为方形,形成在止水板30表面的环形凹痕31也呈方形,增大吸水面积,使吸水效果更好,且各个环形凹痕31环绕止水板30布置,呈年轮状布置,将对拉螺杆20环绕在内,有超吸水纤维32层层吸水,这样,防水效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,包括监测区域、位于所述监测区域内的温湿度传感器以及位于所述监测区域外的数据采集器,所述数据采集器与所述温湿度传感器电性连接;所述对拉螺杆包括嵌入所述监测区域的杆件以及具有内腔的套管,所述套管与所述杆件连接,且所述杆件中空,所述内腔与所述杆件的内部相连通;所述温度传感器置于所述内腔内,连接所述温度传感器的数据线置于所述杆件的内部,所述数据线通过所述杆件连接至外部;所述数据采集器位于所述监测区域外。
2.如权利要求1所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述温湿度传感器包括上端部、中间部以及下端部,所述上端部嵌入所述杆件的内部,所述上端部与所述数据线连接;所述中间部以及下端部嵌入所述内腔;所述中间部覆盖有超吸水纤维,所述下端部为温湿度感应区,用于感应混凝土温湿度。
3.如权利要求2所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述中间部套设有多个密封圈,所述密封圈位于所述超吸水纤维的下方,且多个所述密封圈间隔套设在所述中间部上;所述密封圈将所述温湿度传感器与套管之间的间隙封闭。
4.如权利要求3所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述下端部形成有多处开孔,所述开孔使所述温湿度感应区与所述套管外部进行热交替。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述套管的底部具有高分子密封胶,通过所述高分子密封胶将所述内腔封闭。
6.如权利要求1至4任一项所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述对拉螺杆套设有止水阀,所述止水阀的表面为橡胶层,所述橡胶层的外表面朝内凹陷形成有凹陷区,所述凹陷区覆盖有超吸水纤维。
7.如权利要求1至4任一项所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述对拉螺杆采用碳纤维材料制成。
8.如权利要求1至4任一项所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述对拉螺杆上安装有止水板,所述止水板套设在所述杆件,且所述止水板的表面凹陷形成有多个环绕所述通孔布置的环形凹痕;由所述止水板的中部至边缘,多个所述环形凹痕的尺寸逐渐增大,且所述环形凹痕内填充有超吸水纤维。
9.如权利要求8所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述止水板采用碳纤维材料制成。
10.如权利要求9所述的基于碳纤维对拉螺杆的混凝土温湿度监测结构,其特征在于,所述止水板呈方形,且所述环形凹痕呈方形。
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