大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法
【专利摘要】本发明涉及一种大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于：采用埋入温度传感器（3）与声发射传感器（4）对大体积混凝土（1）的温度梯度与温度裂缝进行监测；温度传感器（3）与数字温度记录设备（5）连接，声发射传感器（4）与声发射监测设备（6）相连；温度传感器（3）用于监测温度梯度，声发射传感器（4）用于监测大体积混凝土的开裂与裂缝定位；即于混凝土浇筑前，在结构钢筋（2）架立好后，将温度传感器（3）及声发射传感器（4）用树脂分别粘贴于结构钢筋（2）的侧面，温度传感器（3）与声发射传感器（4）表面涂覆树脂做防水处理，其中温度用数字温度记录设备（5）进行监测，声发射信号用声发射监测设备（6）进行记录、分析。
【专利说明】大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法
【技术领域】
[0001]本发明属混凝土温度监测【技术领域】，具体的说是一种大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法。
【背景技术】
[0002]大体积混凝土工程质量控制的一个重要方面是温度控制。混凝土是一种不良的导热材料，于大体积混凝土而言，内部热量不易散发，会形成较高的水化热温升。在降温过程中，由于非均匀降温而受到自身约束和外部约束。自身约束是混凝土内部混凝土的相互约束，产生自生应力；外部约束是来自旧混凝土或基础的约束，产生约束应力。自生应力和约束应力都是由变温产生的温度应力。大体积混凝土温度应力往往超过外荷载引起的应力而导致结构产生温度裂缝。温度裂缝的产生不但影响到结构的承载力和设计效果，而且，而且对结构的安全性和耐久性也有重要影响。大体积混凝土在施工阶段会因水化热释放引起内外温差过大而产生裂缝，水化热温度过高，还会导致混凝土后期强度的明显损失。国内外有许多大体积混凝土结构物出现裂缝的实例，严重影响工程的使用，以致不得不采取补救措施，费时费力，耗资巨大。混凝土随着温度的变化而发生膨胀或收缩，成为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来说，裂缝由于温度变形而引起的，可成为初始裂缝或早期裂缝。大体积混凝土内出现的裂缝，按其深度一般可分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝等三种。贯穿裂缝切断了结构断面，可能破坏结构整体性、耐久性和防水性，影响正常使用，危害严重。深层裂缝部分切断了结构断面，也有一定的危害性。表面裂缝虽然不属于结构性裂缝，但在混凝土收缩时，由于表面裂缝处断面消弱且易产生集中应力，使裂缝进一步的发展。目前裂缝监测手段仅限于表面产生的裂缝，且裂缝的尺度大到一定的范围时，才有效。对于内部的混凝土在温度梯度作用下的裂缝发展过程，尚无成熟的技术手段。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法。为实现对大体积混凝土在浇筑后温度发展变化而导致的混凝土开裂过程进行监测，本发明采用埋入温度传感器与声发射传感器对大体积混凝土的温度梯度与温度裂缝进行监测；温度传感器与数字温度记录设备连接，声发射传感器与声发射监测设备相连；温度传感器用于监测温度梯度，声发射传感器用于监测大体积混凝土的开裂与裂缝定位。所说的温度传感器是以热电耦为温度传感器。即于混凝土浇筑前，在结构钢筋架立好后，将温度传感器及声发射传感器用树脂分别粘贴于结构钢筋的侧面，温度传感器与声发射传感器表面涂覆树脂做防水处理。其中温度用数字温度记录设备进行监测，声发射信号用声发射监测设备(美国物理声学公司的PC1-2设备)进行记录、分析。所说的温度传感器和声发射传感器分别在结构钢筋的侧面间隔设置；具体监测过程如下:将温度传感器与声发射传感器就位，混凝土浇筑后，开始监测；温度每小时记录一次，声发射信号进行连续监测。经过监测后，根据温度传感器与声发射传感器发回的信号，进行数据分拆。经监测，温度裂缝主要在温度梯度形成的时间段，是裂缝形成的主要时间段，裂缝主要集中大体积混凝土中间位置、且温度变化最大的位置。
[0004]本发明实现了对大体积混凝土在浇筑后温度发展变化而导致的混凝土开裂过程进行监测，准确、有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是本发明的监测装置设置结构示意图；
图2是温度发展过程示意图；
图3裂缝的位置及与时间的关系示意图。
[0006]图中，1、大体积混凝土，2、结构钢筋，3、温度传感器，4、声发射传感器，5、数字温度记录设备，6、声发射监测设备。
【具体实施方式】
[0007]参照附图，本发明采用埋入温度传感器3与声发射传感器4对大体积混凝土 I的温度梯度与温度裂缝进行监测；温度传感器3与数字温度记录设备5连接，声发射传感器4与声发射监测设备6相连；温度传感器3用于监测温度梯度，声发射传感器4用于监测大体积混凝土的开裂与裂缝定位。所说的温度传感器3是以热电耦为温度传感器。即于混凝土浇筑前，在结构钢筋2架立好后，将温度传感器3及声发射传感器4用树脂分别粘贴于结构钢筋2的侧面，温度传感器3与声发射传感器4表面涂覆树脂做防水处理。其中温度用数字温度记录设备5进行监测，声发射信号用声发射监测设备6 (美国物理声学公司的PC1-2设备)进行记录、分析。所说的温度传感器3和声发射传感器4分别在结构钢筋2的侧面间隔设置多个；温度传感器3间隔0.1-1m设置一个；最好为温度传感器3间隔0.2m设置一个，声发射传感器4间隔l-2m设置一个。
[0008]具体监测过程如下:将温度传感器3与声发射传感器4就位，大体积混凝土浇筑后，开始监测；温度每小时记录一次，声发射信号进行连续监测。经过监测后，根据温度传感器3与声发射传感器4发回的信号，进行数据分拆。经监测，温度裂缝主要在温度梯度形成的时间段，是裂缝形成的主要时间段，裂缝主要集中大体积混凝土中间位置、且温度变化最大的位置。
【权利要求】
1.一种大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于:采用埋入温度传感器(3)与声发射传感器(4 )对大体积混凝土( I)的温度梯度与温度裂缝进行监测；温度传感器(3 )与数字温度记录设备(5)连接，声发射传感器(4)与声发射监测设备(6)相连；温度传感器(3)用于监测温度梯度，声发射传感器(4)用于监测大体积混凝土的开裂与裂缝定位；即于混凝土浇筑前，在结构钢筋(2)架立好后，将温度传感器(3)及声发射传感器(4)用树脂分别粘贴于结构钢筋(2)的侧面，温度传感器(3)与声发射传感器(4)表面涂覆树脂做防水处理，其中温度用数字温度记录设备(5)进行监测，声发射信号用声发射监测设备(6)进行记录、分析。
2.按照权利要求1所说的大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于:所说的温度传感器(3)是以热电耦为温度传感器。
3.按照权利要求1所说的大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于:所说的温度传感器(3)和声发射传感器(4)分别在结构钢筋(2)的侧面间隔设置多个。
4.按照权利要求2所说的大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于:温度传感器(3)间隔0.1-1m设置一个；声发射传感器(4)间隔l-2m设置一个。
5.按照权利要求3所说的大体积混凝土温度梯度裂缝监测方法，其特征在于:温度传感器(3)间隔0.2m设置一个。
【文档编号】G01K7/04GK103913514SQ201310002072
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月5日 优先权日:2013年1月5日
【发明者】王俊增, 崔文胜, 焦勃, 孙辉, 丁元震, 靳刚, 秦磊 申请人:山东三箭建设工程管理有限公司, 山东三箭建设工程股份有限公司