CN113152468A - 一种大体积混凝土温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种大体积混凝土温度控制方法，包括温度监控阶段和温度调节阶段；温度监控阶段，通过温度监控系统监控里表不同位置的温度，将温度数据传递到温度监控中心，由监控人员监控温度变化和温差；温度调节阶段，根据温度监控阶段监控的温度数据，通过温度调节系统对温度较高的位置进行降温；温度调节系统包括设置在大体积混凝土内的多组降温水管、连接在降温水管两端的进水管和回水管、以及与进水管和回水管连通的水源，降温水管在大体积混凝土内自上而下呈蛇形分布，降温水管通有冷却水，对温度较高位置进行降温。本申请能够减低大体积混凝土温度控制难度，提高温度控制精度。

Description

一种大体积混凝土温度控制方法
技术领域
本申请涉及混凝土施工质量控制技术的领域，尤其是涉及一种大体积混凝土温度控制方法。
背景技术
混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
大体积混凝土具有体积大、水泥水化热释放比较集中、散热体面积小、内部升温比较快等特点，因此其极易出现内外温差过大的现象，导致其在温度应力的作用下产生温度裂缝，由此严重影响工程质量。为了防止大体积混凝土出现内外温差过大的现象，相关技术中主要采用人工控温的方式对大体积混凝土进行温度控制。然而，人工控温由于自身原理所限，普遍存在控制过程费时费力、控制精度差的问题。
发明内容
为了减低大体积混凝土温度控制难度，提高温度控制精度，减少裂缝的产生，本申请提供一种大体积混凝土温度控制方法。
本申请提供的一种大体积混凝土温度控制方法，采用如下的技术方案：
一种大体积混凝土温度控制方法，包括温度监控阶段和温度调节阶段；
温度监控阶段，通过设置在大体积混凝土内部和外部的温度监控系统监控里表不同位置的温度，将温度数据传递到温度监控中心，由监控人员监控温度变化和温差；
温度调节阶段，根据温度监控阶段监控的温度数据，由现场施工人员通过设置在大体积混凝土内的温度调节系统对温度较高的位置进行降温；
所述温度调节系统包括设置在大体积混凝土内的多组降温水管、连接在降温水管两端的进水管和回水管、以及与进水管和回水管连通的水源，所述降温水管在大体积混凝土内自上而下呈蛇形分布，所述降温水管通有冷却水，对温度较高位置进行降温。
通过采用上述技术方案，利用温度监控系统能够监控到大体积混凝土内外部不同测温点的温度情况，由监控人员直接观测到温度数值，然后将温度较高、温差较大的观测点位置直接通知现场施工人员；现场施工人员根据监控人员的指示，利用温度调节系统对温度较高的测温点所在的区域进行降温，利用水源直接向降温水管内通入冷却水，对温度较高的区域进行降温，以达到缩小温差的目的；这样的降温更有针对性，并且对温度的控制效率更高，有效的缓解了裂缝产生的问题。
可选的，所述降温水管每个波峰或每个波谷的位置均伸出到大体积混凝土表面，并断开形成一个出水接口和一个进水接口，所述出水接口和进水接口之间可拆卸连接有管接头。
通过采用上述技术方案，降温水管通过在波峰或者波谷的位置断开，形成出水接口和进水接口，使进水管和回水管可以随意连接，可以根据高温区域的位置，选择接入对应高度的部分降温水管，减少冷却水在大体积混凝土中的流通路径，直接针对于高温区域进行降温，提高降温效率；而出水接口和进水接口之间设置的管接头，能够将降温水管接通，也能够将降温水管断开，使降温水管能够接通整个路径，防止整个路径在波峰或者波谷的位置断开，保证水流畅通。
可选的，所述回水管可以与每个出水接口连接，所述进水管可以与每个进水接口连通。
通过采用上述技术方案，这样能够实现降温水管不同路径长度和路径位置的接通，更有针对性地对高温区域进行降温，提高对冷却水的利用率效。
可选的，所述管接头设置为柔性管体，长度大于相对形成的出水接口和进水接口之间的距离。
通过采用上述技术方案，这样的管接头方便与出水接口和进水接口，也能够保证水流畅通。
可选的，所述降温水管的材质设置为PPR、PVC、PB、PE-RT、PE和HDPE中的任意一种。
通过采用上述技术方案，采用导热系数较低的塑料管替代现有的钢管作为降温管道，可以有效减小混凝土内外温度的收缩应力，能够防止降温管道与混凝土接触面产生的温度裂缝。
可选的，多组降温水管在大体积混凝土内等间隔分布，两组降温水管之间的距离设置为400mm-800mm，同一组降温水管波峰与波谷的高度差设置为400mm-800mm。
通过采用上述技术方案，降温水管的设置方式合理，既能够满足高效的降温需求，有能够避免材料和资源的浪费。
可选的，所述温度监控系统包括设置在大体积混凝土内部的多层光纤测温网以及设置在温度监控中心的光纤测温主机，所述光纤测温网上设置有多个测温点，所述光纤测温主机处理和分析多个测温点的温度数据，并呈现在设置于温度监控中心的监控显示屏上。
通过采用上述技术方案，采用多层光纤测温网对大体积混凝土内外部不同高度和不同位置进行温度监控，能够覆盖整个大体积混凝土，将哥哥测温点的数据传递给光纤测温主机，并传递给温度监控中心，方便监控人员直接获知温度数据。
可选的，所述光纤测温网包括光纤、至少两个设置高度相同的第一测温点和至少一个高度低于第一测温点的第二测温点，所述第一测温点和第二测温点均沿着降温水管的走向布设，所述第一测温点和第二测温点与降温水管之间设置有50mm-100mm的间距。
通过采用上述技术方案，而每层光纤测温网上设置两高一低三个测温点，能够测量这一高度层中两端以及周围的温度，使测量的温度数据更多，便于监控人员准确判断实际温度，减小误差的产生。
可选的，浇筑大体积混凝土的混凝土中拌和有防裂纤维。
通过采用上述技术方案，在混凝土中掺加防裂纤维，该材料具有良好的分散性，含水效果好，能有效覆盖在砂浆、混凝土表面，可以对光纤进行保护，同时抗拉强度好，具有强力的拉附作用，起到了抗裂防渗的作用。
可选的，还包括调节反馈阶段，监控人员在温度监控中心对降温区域的温度进行监控，如果降温区域的温度与相邻测温点或者大体积混凝土体表温差位于±20℃之内，则通知现场施工人员停止降温。
通过采用上述技术方案，设置反馈机制，能够及时通知现场施工人员停止降温，避免温度骤降过大而造成裂缝产生的情况，能够将各个位置温差控制在合理的范围内。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请方法利用温度监控系统能够监控到大体积混凝土内外部不同测温点的温度情况，由监控人员直接观测到温度数值，然后将温度较高、温差较大的观测点位置直接通知现场施工人员；现场施工人员根据监控人员的指示，利用温度调节系统对温度较高的测温点所在的区域进行降温，利用水源直接向降温水管内通入冷却水，对温度较高的区域进行降温，以达到缩小温差的目的；这样的降温更有针对性，并且对温度的控制效率更高，有效的缓解了裂缝产生的问题。
2.降温水管通过在波峰或者波谷的位置断开，形成出水接口和进水接口，使进水管和回水管可以随意连接，可以根据高温区域的位置，选择接入对应高度的部分降温水管，减少冷却水在大体积混凝土中的流通路径，直接针对于高温区域进行降温，提高降温效率；而出水接口和进水接口之间设置的管接头，能够将降温水管接通，也能够将降温水管断开，使降温水管能够接通整个路径，防止整个路径在波峰或者波谷的位置断开，保证水流畅通。
3.降温水管采用导热系数较低的塑料管替代现有的钢管作为降温管道，可以有效减小混凝土内外温度的收缩应力，能够防止降温管道与混凝土接触面产生的温度裂缝。
附图说明
图1是本申请实施例温度控制方法的流程图。
图2是本申请实施例中温度监控系统和温度调节系统的结构示意图。
附图标记说明：1、降温水管；100、大体积混凝土；11、出水接口；12、进水接口；13、管接头；2、进水管；3、回水管；4、水源；5、光纤测温网；51、第一测温点；52、第二测温点；6、光纤测温主机。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种大体积混凝土温度控制方法，参照图1和2，包括温度监控阶段、温度调节阶段和调节反馈阶段，通过过程控制来控制大体积混凝土100内外的温度变化。
为了方便说明，本实施例中将大体积混凝土100设置为长方体结构，浇筑大体积混凝土100的混凝土中拌和有防裂纤维，防裂纤维具有良好的分散性，含水效果好，能有效覆盖在砂浆、混凝土表面，可以对光纤进行保护，同时抗拉强度好，具有强力的拉附作用，起到了抗裂防渗的作用。
具体为，温度监控阶段是通过设置在大体积混凝土100内部和外部的温度监控系统来监控大体积混凝土100里表不同位置的温度，将温度数据传递到温度监控中心，由监控人员监控温度变化和温差。测量大体积混凝土100内部的温度可以通过温度监控系统来进行，测量大体积混凝土100外表面的温度可以直接采用测温枪来进行，现场施工人员可以通过手机拍照的形式，将测得的数据传输给监控人员，由监控人员进行数据对比和录入。
参照图2，温度监控系统包括设置在大体积混凝土100内部的多层光纤测温网5以及设置在温度监控中心的光纤测温主机6。光纤测温网5在大体积混凝土100中沿上下方向等间距布设，每层光纤测温网5包括多根光纤以及连接在光纤端部的光纤测温探头，光纤测温探头所在位置作为测温点，监测光纤测温网5对应高度范围内的温度；测温点设置有多个，包括至少两个设置高度相同的第一测温点51和至少一个第二测温点52，第二测温点52高度低于第一测温点51的高度，并且位于第一测温点51的正下方，相邻两层光纤测温网5之间保持600-1000mm的间距，第一测温点51与第二测温点52之间保持200-400mm的高度距离，这样能够增大一层光纤测温网5的测温范围。
光纤测温主机6设置在温度监控中心中，即施工现场的监控室内，同时监控室内还设置有监控显示屏（图中未示出），监控显示屏与光纤测温主机6连通，将测温点收集到的温度数据呈现在监控显示屏上，方便监控人员直接获取温度信息，由监控人员直接观测到温度数值，然后将温度较高、温差较大的观测点位置直接通知现场施工人员，以便现场施工人员进行处理。
温度调节阶段是根据温度监控阶段监控的温度数据，由现场施工人员通过设置在大体积混凝土100内的温度调节系统对温度较高的位置进行降温，这样的降温更有针对性，能够提高温度控制精度。大体积混凝土100内部温度较高，可以通过温度调节系统进行降温，外表面温度较高，可以通过直接用水管浇水的方式进行降温。
参照图2，温度调节系统包括设置在大体积混凝土100内的多组降温水管1、连接在降温水管1两端的进水管2和回水管3、以及与进水管2和回水管3连通的水源4。多组降温水管1沿着大体积混凝土100的长度方向等间隔进行排布，两组降温水管1之间的距离设置为400mm-800mm，每组降温水管1在大体积混凝土100内自上而下呈蛇形曲线分布，降温水管1波峰与波谷的高度差设置为400mm-800mm，降温水管1在大体积混凝土100内进行盘绕，通过水源4向降温水管1内通入冷却水，对大体积混凝土100内温度较高位置进行降温。
降温水管1在每个波峰或每个波谷的位置均伸出到大体积混凝土100的长侧面表面，本实施例中设置在波峰的位置，降温水管1在长侧面表面处断开形成一个出水接口11和一个进水接口12，进水管2和回水管3也连接在这一表面上，出水接口11可以连接回水管3，进水接口12可以连接进水管2，同样出水接口11和进水接口12之间也可以可拆卸连接有管接头13，这样使进水管2和回水管3可以随意连接，可以根据高温区域的位置，选择接入对应高度的部分降温水管1，减少冷却水在大体积混凝土中的流通路径，直接针对于高温区域进行降温，提高降温效率。
降温水管1的材质选用PPR、PVC、PB、PE-RT、PE和HDPE中的任意一种，这些材料可以有效减小混凝土内外温度的收缩应力，能够防止降温水管1与混凝土接触面产生的温度裂缝。管接头13设置为柔性管体，可以选用与降温水管1同样的材质，管接头13的长度大于相对形成的出水接口11和进水接口12之间的距离，这样的管接头13与出水接口11和进水接口12的连接接头更稳定，密封性更好，也能够保证水流畅通。
光纤测温网5的光纤在排布时，沿着降温水管1的方向排布，但是要保证第一测温点51和第二测温点52与降温水管1之间设置有50mm-100mm的间距，避免冷却水对第一测温点51和第二测温点52直接造成影响，而影响监控结果的准确性。
现场施工人员根据监控人员的指示，利用温度调节系统对温度较高的测温点所在的区域进行降温，利用水源4直接向降温水管1内通入冷却水，对温度较高的区域进行温度控制，快速缩小温差，防止大体积混凝土100内产生裂缝。
通水降温过程中，还应同时进行调节反馈，监控人员在温度监控中心继续对降温区域的温度进行监控，如果降温区域的温度与相邻测温点或者大体积混凝土体100表面温差位于±20℃之内，则通知现场施工人员停止降温。当然为了达到更好的控温效果，可以将温度降低到与相邻测温点相差5℃的范围内。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：包括温度监控阶段和温度调节阶段；
温度监控阶段，通过设置在大体积混凝土（100）内部和外部的温度监控系统监控里表不同位置的温度，将温度数据传递到温度监控中心，由监控人员监控温度变化和温差；
温度调节阶段，根据温度监控阶段监控的温度数据，由现场施工人员通过设置在大体积混凝土（100）内的温度调节系统对温度较高的位置进行降温；
所述温度调节系统包括设置在大体积混凝土内的多组降温水管（1）、连接在降温水管（1）两端的进水管（2）和回水管（3）、以及与进水管（2）和回水管（3）连通的水源（4），所述降温水管（1）在大体积混凝土（100）内自上而下呈蛇形分布，所述降温水管（1）通有冷却水，对温度较高位置进行降温。
2.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述降温水管（1）每个波峰或每个波谷的位置均伸出到大体积混凝土（100）表面，并断开形成一个出水接口（11）和一个进水接口（12），所述出水接口（11）和进水接口（12）之间可拆卸连接有管接头（13）。
3.根据权利要求2所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述回水管（3）可以与每个出水接口（11）连接，所述进水管（2）可以与每个进水接口（12）连通。
4.根据权利要求2所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述管接头（13）设置为柔性管体，长度大于相对形成的出水接口（11）和进水接口（12）之间的距离。
5.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述降温水管（1）的材质设置为PPR、PVC、PB、PE-RT、PE和HDPE中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：多组降温水管（1）在大体积混凝土（100）内等间隔分布，两组降温水管（1）之间的距离设置为400mm-800mm，同一组降温水管（1）波峰与波谷的高度差设置为400mm-800mm。
7.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述温度监控系统包括设置在大体积混凝土（100）内部的多层光纤测温网（5）以及设置在温度监控中心的光纤测温主机（6），所述光纤测温网（5）上设置有多个测温点，所述光纤测温主机（6）处理和分析多个测温点的温度数据，并呈现在设置于温度监控中心的监控显示屏上。
8.根据权利要求7所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：所述光纤测温网（5）包括光纤、至少两个设置高度相同的第一测温点（51）和至少一个高度低于第一测温点（51）的第二测温点（52），所述第一测温点（51）和第二测温点（52）均沿着降温水管（1）的走向布设，所述第一测温点（51）和第二测温点（52）与降温水管（1）之间设置有50mm-100mm的间距。
9.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：浇筑大体积混凝土（100）的混凝土中拌和有防裂纤维。
10.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度控制方法，其特征在于：还包括调节反馈阶段，监控人员在温度监控中心对降温区域的温度进行监控，如果降温区域的温度与相邻测温点或者大体积混凝土（100）体表温差位于±20℃之内，则通知现场施工人员停止降温。
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