本發(fā)明涉及大體積混凝土施工，尤其是涉及一種車載澆筑過程中混凝土溫度監(jiān)測方法。

背景技術：

1、大體積混凝土對溫度應力要求較高，主要因混凝土澆筑完成后內部膠凝材料會產(chǎn)生大量水化熱，而降溫過程中混凝土會產(chǎn)生較大的溫度拉應力。若對混凝土溫度不加以控制導致溫度應力超過允許抗拉強度，混凝土便會產(chǎn)生裂縫，對于工程質量及工程投資均有不同程度的影響。

2、大體積混凝土溫度控制澆筑過程中的溫度控制尤為重要，目前澆筑過程中溫度多采用人工定期采集混凝土運輸至倉面的溫度和澆筑完成后表層以下10cm處的混凝土溫度。而人工采集溫度容易受人工選取的測點分布和測點的多少，以及測溫人員的操作規(guī)范程度影響所測混凝土溫度無法系統(tǒng)、全面和準確反饋混凝土澆筑過程中的溫度情況。同時受數(shù)據(jù)采集統(tǒng)計分析周期影響，無法及時對混凝土澆筑過程中的溫度進行及時有效控制，混凝土溫度控制滯后會導致部分時段混凝土溫度較設計要求出現(xiàn)偏差影響工程質量控制。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決當前存在技術問題，本發(fā)明的主要目的在于提供了一種車載澆筑過程中混凝土溫度監(jiān)測方法，為工程質量管理、決策、控制提供及時、準確、全面、系統(tǒng)的支撐。

2、本發(fā)明所采用的技術方案是：一種車載澆筑過程中混凝土溫度監(jiān)測方法，包括以下步驟：

3、s1、確定混凝土澆筑過程中的邊界條件；用于識別混凝土在倉內的位置，以及無人化自動實時采集混凝土入倉藏溫度，以及混凝土澆筑過程中所處環(huán)境的氣溫變化；

4、s2、建立澆筑過程中混凝土溫度分析模型；用于實時計算和預測不同氣象條件下不同層厚混凝土的溫度，反應出澆筑過程中混凝土溫度變化情況。

5、在s1中，確定混凝土澆筑過程中的邊界條件的步驟包括：

6、s1.1、確定混凝土入倉位置與攤鋪機的位置；

7、s1.2、混凝土入倉初始溫度采集和計算；

8、s1.3、混凝土表面溫度確定和機具運動軌跡的定位；

9、s1.4、倉內氣溫監(jiān)測；

10、在s2中，澆筑過程中混凝土溫度分析模型的步驟包括：

11、s2.1、計算倉內空氣的傳到熱流通量；

12、s2.2、建立混凝土不同深度混凝土的溫度模型。

13、在s1.1中，確定混凝土入倉位置的方法包括：

14、通過大壩三維模型中倉號的邊界樁號以及所澆筑層厚，換算倉號在空間當中的邊界條件；通過在自卸車或吊罐上安裝衛(wèi)星定位設備監(jiān)測載具在空間中的坐標；

15、若為自卸車，則自卸車卸料的坐標是落在倉號以內的；

16、若為吊罐，則吊罐卸料的坐標的是落在倉號以內的，而則距離倉面高程有一定的距離，則需要引入一個允許差值，根據(jù)實際工況多次試驗測得；

17、當?shù)豕藁蜃孕盾囘M入倉面的時間大于等于開倉時間，且小于等于收倉時間，若為自卸車，則自卸車在卸料的過程中在卸料位置停滯時長大于，且自卸車有一個小幅值的同向往復運動，當往復運動頻次大于等于2時，則會將混凝土倒置于倉面中的此坐標點，將此坐標點標記為；若為吊罐，則吊罐在卸料的過程中在卸料位置停滯時長大于，且在停滯點有小幅度的擺動，同時與倉面的距離不斷縮小，則會將混凝土倒置于倉面中的此坐標點，將此坐標點同樣標記為。

18、在s1.1中，確定攤鋪機位置的方法包括：

19、混凝土倒置于倉面之后通過攤鋪機將混凝土攤鋪開，在攤鋪機上安裝衛(wèi)星定位設備監(jiān)測攤鋪機在空間中的坐標，當?shù)淖鴺它c與坐標點第一次重合，同時向前運動一段距離，則將倒置于倉面的混凝土攤鋪開。

20、在s1.2中，混凝土入倉初始溫度采集的方法包括：

21、通過在攤鋪機的攤鋪斗上方安裝非接觸式紅外溫度傳感器，間隔2s連續(xù)采集混凝土溫度，并將其通過無線網(wǎng)絡上傳至服務器中，服務器通過判斷將的坐標點與坐標點第一次重合之后，攤鋪機向前運動行程4/5的溫度數(shù)據(jù)取出作為本次實測混凝土入倉溫度。

22、在s1.2中，混凝土入倉初始溫度計算的方法包括：

23、將實測混凝土入倉溫度中的個數(shù)通過數(shù)值排序取中間的個溫度數(shù)值將其通過求均值計算得到本次混凝土入倉溫度，采集時間為的坐標點和坐標點第一次重合時間與攤鋪機向前運動行程的4/5時間的均值，服務器將入倉溫度和采集時間入庫，即完成了混凝土入倉溫度采集：

24、；（1）

25、式中：為混凝土入倉溫度，單位℃；為的坐標點與坐標點第一次重合之后，攤鋪機向前運動4/5距離所采集到的溫度，單位℃；為的坐標點與坐標點第一次重合之后，攤鋪機向前運動4/5距離所采集到溫度數(shù)據(jù)的第個數(shù)；為溫度傳感器采集到的實測溫度經(jīng)過數(shù)值排序取出排序居中的溫度，單位℃；為溫度傳感器采集到的實測溫度經(jīng)過數(shù)值排序的第個溫度。

26、在s1.3中，混凝土表面溫度確定的方法包括：

27、通過在攤鋪機、碾壓機滾筒或振搗機的前后兩側一定高度安裝非接觸式紅外溫度傳感器，間隔2s連續(xù)采集混凝土表面溫度，單位℃，同時在攤鋪機、碾壓機或振搗機上安裝定位設備監(jiān)測攤鋪機、碾壓機或振搗機在空間中運動軌跡。

28、在s1.4中，混凝土表面溫度確定的方法包括：

29、通過在攤鋪機、碾壓機和振搗機車頂部位安裝數(shù)字式或模擬溫度傳感器用于監(jiān)測倉內環(huán)境的當前氣溫數(shù)據(jù)，同時通過國家氣象網(wǎng)獲取工程所在地未來的氣溫數(shù)據(jù)，單位℃。

30、在s2.1中，計算倉內空氣的傳到熱流通量的公式如下：

31、；（2）

32、式中：為空氣與混凝土的之間單位時間、厚度、面積內熱流通量，單位w或j/s；為工程所在地的空氣的導熱系數(shù)，單位w/(m.k)；s為倉面的面積，單位㎡；l為氣溫傳感器與混凝土表面的距離；單位m。

33、在s2.2中，建立混凝土不同深度混凝土的溫度模型如下：

34、；（3）

35、將（2）式代入（3）得到如下模型方程：

36、；（4）

37、式中：為當前混凝土的溫度，單位℃；k為混凝土的導熱系數(shù)，單位w/(m.k)，通過現(xiàn)場重復試驗測得；為混凝土的不均勻系數(shù)，為無量綱系數(shù)，通過現(xiàn)場試驗測得；為當前時刻與入倉溫度采集時間的差，單位h；為混凝土的吸熱率，為無量綱系數(shù)；c為混凝土的比熱容，單位kj/（kg·℃），通過現(xiàn)場重復試驗測得；g為單位體積內混凝土的質量，單位kg/m3；為混凝土不同深度距離表面的厚度，單位m；s為倉面的面積，單位㎡。

38、本發(fā)明有如下有益效果：

39、1、本發(fā)明通過s1可實時識別混凝土在倉內的位置以及無人化自動實時采集混凝土入倉藏溫度以及混凝土澆筑過程中所處環(huán)境的氣溫變化，規(guī)避了人工采集入倉溫度的不確定性和不全面性，可一定程度降低入倉溫度監(jiān)測的人員投入費用。

40、2、本發(fā)明通過s2可實時計算和預測不同氣象條件下不同層厚混凝土的溫度，經(jīng)過服務器的統(tǒng)計、計算、分析可及時、全面、系統(tǒng)的反應出澆筑過程中混凝土溫度變化情況，規(guī)避人為、測點不足以及統(tǒng)計分析滯后帶來的不利因素影響，可一定程度降低工程管控成本，為工程質量管理、決策、控制提供及時、準確、全面、系統(tǒng)的支撐。