一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法，屬于建筑設(shè)計與施工領(lǐng)域。熱源模塊布置在被測混凝土中，測溫模塊布置在熱源模塊的四周，熱源模塊與測溫模塊分別與控制模塊連接。本發(fā)明提供的一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法，直接在實際建筑物內(nèi)部進行混凝土導(dǎo)溫系數(shù)的現(xiàn)場測定，可靠度高。以往的試驗法由于無法反映現(xiàn)場隨機因素的影響，且試件尺寸與實際建筑物差距又很大，因此很難做到與實際混凝土保持參數(shù)一致。本方法直接對建筑物本身進行現(xiàn)場測定，精度較高。
【專利說明】一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法，屬于建筑設(shè)計與施工領(lǐng)域。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]在水利工程、土木工程等大型混凝土結(jié)構(gòu)工程中，混凝土溫度變化對結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力等有顯著影響，而導(dǎo)溫系數(shù)則是影響混凝土溫度場及溫度應(yīng)力計算的關(guān)鍵參數(shù)之一。因此，為了滿足大體積混凝土溫度應(yīng)力計算需要，以及滿足混凝土溫度控制方案實施的需求，應(yīng)盡量提供較準確的混凝土導(dǎo)溫系數(shù)。
[0004]目前常用的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)確定方法有三種。一是使用試驗值，即根據(jù)設(shè)計方案，制作與現(xiàn)場混凝土成分接近的混凝土試件，對其施加一定的邊界條件，用儀器測量其導(dǎo)溫系數(shù)。該法的局限在于費用較高，試件尺寸也不能大，當現(xiàn)場混凝土存在大骨料時，試驗通常與現(xiàn)場條件存在明顯差異，也無法反映現(xiàn)場施工的隨機性或不確定性，導(dǎo)致所測導(dǎo)溫系數(shù)往往與實際差異較大。二是根據(jù)經(jīng)驗取值，由于每個工程的內(nèi)、外部條件都不同，因此經(jīng)驗公式最多只能給出一個大致的估算值，不可能準確描述。三是根據(jù)實測溫度資料反演，這種方法所涉及的混凝土范圍通常較大，涉及的溫度計數(shù)量多，容易引入觀測誤差，對邊界條件與初始條件的要求比較高，要得到準確的導(dǎo)溫系數(shù)值較為困難，反演計算工作量也大。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對上述不足提供了一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置及測定方法。
[0007]本發(fā)明如下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，包括熱源模塊，測溫模塊，控制模塊；所述的熱源模塊布置在被測混凝土中，測溫模塊布置在熱源模塊的四周，熱源模塊與測溫模塊分別與控制模塊連接。
[0008]本發(fā)明所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，所述的熱源模塊包括金屬球，電熱絲，溫度計；所述的金屬球內(nèi)布置電熱絲與溫度計。
[0009]本發(fā)明所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，所述的測溫模塊包括內(nèi)層混凝土溫度計、外層混凝土溫度計；所述的內(nèi)層混凝土溫度計和外層混凝土溫度計均以熱源模塊為中心成圓形排列。
[0010]本發(fā)明所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，所述的內(nèi)層混泥土溫度計與外層混凝土溫度計與金屬球的距離分別約為金屬球直徑的兩倍和四倍。
[0011]本發(fā)明所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，所述的控制模塊包括溫度采集模塊與電路控制模塊；所述的溫度采集模塊分別連接內(nèi)層混凝土溫度計、外層混凝土溫度計；電路控制模塊與金屬球內(nèi)的電熱絲相連。
[0012]本發(fā)明所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置的測定方法，步驟如下:
1)、在混凝土逐層澆筑到預(yù)定安裝本測試裝置的位置后，在該倉面混凝土凝固硬化前在其中心處開挖一個與金屬球大小相似的圓坑，將準備安裝完成的金屬球放入圓坑中，并回填混凝土使其密實；
2)、對步驟I中混凝土倉面進行再澆筑，待所有混凝土全部澆筑完成后，控制性間斷開啟金屬球內(nèi)電熱絲，通過金屬球向外界導(dǎo)熱；通過內(nèi)層混凝土溫度計與外層混凝土溫度計收集不同位置的溫度變化；
3)、對金屬球內(nèi)的溫度讀數(shù)、內(nèi)層混凝土溫度計測得的溫度讀數(shù)及外層混凝土溫度計測得的溫度讀數(shù)進行比對分析，剔除粗差數(shù)據(jù)后，得到三組溫度的平均值，分別記做
mTcm ；
上述符號中7表示溫度，I表示時間，C表示混凝土外層溫度計的位置，b表示混凝土內(nèi)層溫度計的位置，a金屬球內(nèi)溫度計位置；
(注:忍⑴是函數(shù)表示法，表示溫度丁在，處是隨時間變化的，或者說α處的溫度…
是隨時間I變化的)
4)、根據(jù)上述溫度的平均值，以+--和7:(?)作為計算邊界條件，以W〗為目標溫度，通過如下公式進行導(dǎo)溫系數(shù)反演計算，得到混凝土的導(dǎo)溫系數(shù)》。

【權(quán)利要求】
1.一種大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，其特征在于:包括熱源模塊，測溫模塊，控制模塊；所述的熱源模塊布置在被測混凝土中，測溫模塊布置在熱源模塊的四周，熱源模塊與測溫模塊分別與控制模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，其特征在于:所述的熱源模塊包括金屬球，電熱絲，溫度計；所述的金屬球內(nèi)布置電熱絲與溫度計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，其特征在于:所述的測溫模塊包括內(nèi)層混凝土溫度計、外層混凝土溫度計；所述的內(nèi)層混凝土溫度計和外層混凝土溫度計均以熱源模塊為中心成圓形排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，其特征在于:所述的內(nèi)層混凝土溫度計與外層混凝土溫度計與金屬球的距離分別約為金屬球直徑的兩倍和四倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置，其特征在于:所述的控制模塊包括溫度采集模塊與電路控制模塊；所述的溫度采集模塊分別連接內(nèi)層混凝土溫度計、外層混凝土溫度計；電路控制模塊與金屬球內(nèi)的電熱絲相連。
6.利用上述權(quán)利要求所述的大體積混凝土導(dǎo)溫系數(shù)現(xiàn)場測定裝置的測定方法，其特征在于:步驟如下: 1)、在混凝土逐層澆筑到預(yù)定安裝本測試裝置的位置后，在該倉面混凝土凝固硬化前在其中心處開挖一個與金屬球大小相似的圓坑，將準備安裝完成的金屬球放入圓坑中，并回填混凝土使其密實； 2)、對步驟I中混凝土倉面進行再澆筑，待所有混凝土全部澆筑完成后，控制性間斷開啟金屬球內(nèi)電熱絲，通過金屬球向外界導(dǎo)熱；通過內(nèi)層混凝土溫度計與外層混凝土溫度計收集不同位置的溫度變化； 3)、對金屬球內(nèi)的溫度讀數(shù)、內(nèi)層混凝土溫度計測得的溫度讀數(shù)及外層混凝土溫度計測得的溫度讀數(shù)進行比對分析，剔除錯誤數(shù)據(jù)后，得到三組溫度的平均值，分別記做TM、％(￡)、％{￡)； 4)、根據(jù)上述溫度的平均值，以Ta(I)作為計算邊界條件，以$(?)為目標溫度，通過如下公式進行導(dǎo)溫系數(shù)反演計算，得到混凝土的導(dǎo)溫系數(shù):
3'*4
【文檔編號】G01N25/20GK104165899SQ201310187117
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】王建, 顧沖時, 柴麗莎, 花卉, 廉衛(wèi)平 申請人:河海大學(xué)