大体积混凝土的智能通水系统研究

罗淋耀 杨一帆 巫宇涵

(重庆交通大学，重庆400000)

1 概述

长期以来，大体积混凝土结构在施工和使用过程中的开裂问题一直困扰着许多研究者。施工期温度应力过大是大体积混凝土开裂的重要原因之一。而冷却水通水能有效的控制大体积混凝土的水化热发展，目前冷却水通水大多采用人工通水，存在很多不足之处。而冷却水的智能化通水能够有效的实现大体积混凝土的温度协调，能够根据不同水化热发展情况进行精细化和个性化控制。

2 大体积混凝土温控智能通水系统

2.1 温控智能通水系统简介和工作原理

大体积智能温控通水系统主要有数字温度传感器、水管流量测控装置、四通换向阀门、智能数字温度流量测控单元、无线通讯设备、服务器、温控分析软件平台、动态温控专用电缆等设备组成。

根据这个系统，工程人员和施工各方能够对测量数据、调整结果和预警信息进行实时存取、查询和发布指令。智能温控通水的控制流程如图1 所示：

图1

2.2 智能温控系统的数据采集

对于大体积混凝土结构，在混凝土浇筑和后期养护过程中，应有效地监测其浇筑温度及内部温升、温降、温差、温度变化速度和环境温度控制。无线温度监测方法能有效避免人工测量的人为误差和仪器误差。该方法需要使用计算机主机、监控软件、监控数据适配器、电源系统、传输电缆、现场数据采集器和传感器，大体积混凝土智能温度观测流程如图2 所示，现场的数据采集如图3 所示。

图2

图3

数据采集器采集各温度传感器的温度数据，由数据适配器采集数据后，并传输到互联网中，将数据存储在数据库中，互联网客户端可以实时查看温度数据。该数据采集系统的工作原理见图4。

图4

3 智能温控基本原则

温度的监测指标是大体积混凝土防止裂缝的重要指标。为了控制大体积混凝土裂缝的开展，在整个智能化的水冷温控中，必须遵循大体积混凝土智能温控的基本原则，智能温控的基本原则如图5 所示：

图5

4 结论

通过智能化通水系统，可以有效控制大体积混凝土的水化热发展，有效防止混凝土的开裂。和人工通水比较起来，得到的温度监测数据也比较精确。可以很容易得出大体积混凝土结构的实时温度变化情况和规律，及时采取温控措施。该智能温控方法和系统对浇筑混凝土的温度预测和控制具有良好的效果。