(山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 邮编266100)
摘要：本文以巴林某工程项目中设备基础大体积混凝土施工为例，分析了高温环境下大体积混凝土浇筑的可行性；重点介绍了通用数据采集仪在该工程大体积混凝土施工中的成功应用，解决了测温自动化问题，提高了数据测量的精度，为大体积混凝土温度控制的进一步研究提供技术支持。
关键词：大体积混凝土 通用数据采集仪 测温自动化
引言
大体积混凝土的施工工艺要求较高，其施工控制的重点在于如何预防混凝土因水泥水化热引起的混凝土内外温差而产生温度应力裂缝。因此对大体积混凝土内外温度进行监控则变得至关重要，以往通常的做法是采用人工手持式温度计或电子测温仪器进行单点测温，存在费时费力、测温精度低等问题。本文通过对巴林某工程项目中设备基础大体积混凝土施工为例，通过采用通用数据采集仪智能化测温系统，解决了大体积混凝土施工、养护阶段温度实时监控难的问题。
1工程概况
该工程位于巴林王国南方省Al-Dur地区。巴林属热带沙漠气候，夏季炎热、潮湿，7月至9月平均气温为35℃左右，8月体感温度最高可达近50℃，年平均降水量为77毫米。
本次混凝土浇筑为燃机发电机基础混凝土浇筑，基础长度为34.28m，宽度为7.0m，厚度为2.0m，承台混凝土浇筑方量约为479.9m3，基础混凝土强度等级为C50。施工采用全面分层浇筑方案，养护采用保温保湿方案（蓄热法）。
2通用数据采集仪在测温过程的应用
如何及时、准确的对混凝土内外部温度进行监控、反馈，是防止混凝土温度裂缝工作中至关紧要的一环，普通的人工手持式温度计单点测温由于其测量精度较差目前已逐渐被淘汰，而便携式电子测温仪器虽解决了测量精度的问题，但由于其费时费力，尤其是在大型基础测温、测温点较多时，其测量的及时性难以保证。
本次项目采用英国格兰特SQ2020 Series-1F8型通用数据采集仪，配套采用K型热电偶。
系统设定自基础浇筑开始，以30min/次的频率对基础内布置的测温点进行全天候24h连续监测10天，以反映混凝土基础浇筑后温升情况、基础内外温差、降温速度及环境温度，实时反馈现场信息。
3测温点的布置
温度数据的实时监测主要由埋设在混凝土内部及放置在大气中的热电偶实现，热电偶绑扎在附加的钢筋骨架上。在对每个温度监控点的热电偶进行编号后，按序依次连接至通用数据采集仪上。
测温点布置主要沿基础底板长度方向中心线布置，共布置4个温度监测点，分别是T01、T02、T03和T04，其中T01与T04监测点位于基础角部，距基础两边边缘各150mm，T02与T03监测点位于基础中轴线上，各自距基础端部距离均为11500mm。每个温度监测点根据混凝土结构内外温度对比的需要，分别沿其垂直方向布置5个测温点，每个测温点布置1个热电偶。
4混凝土施工及养护
4.1 混凝土配合比设计
本次施工的燃机发电机基础设计混凝土强度为C50，并要求最大水灰比为0.4，最小/最大水泥含量为380/480Kg/m3，水泥采用OPCⅠ型水泥，掺合料采用20~25%粉煤灰或5~10%硅粉。
最终确定的混凝土配合比如表1所示：
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两种外加剂均适合炎热和热带气候条件下使用，其中：
外加剂SikaPlast-950R是一种以聚羧酸盐为基础的超强增塑剂，适用于预拌混凝土，以延长坍落度保持性和提高普通混凝土强度。外加剂Plastiment-100是一种高效减水剂，具有缓凝作用。
4.2 混凝土浇筑作业
混凝土浇筑前首先对通用数据采集仪及热电偶进行调试，在确保其可靠性后，按照既定测点布置方案进行布置。
浇筑用泵车两用一备，均采用47m汽车泵，结合混凝土运输距离与现场实际情况，为确保混凝土连续浇筑，避免分层施工出现冷缝，采用12台混凝土搅拌运输车。
混凝土浇筑采用全面分层浇筑方案，分层厚度为400mm，满足国标GB 50666条款8.3.16分层厚度不宜大于500mm要求，同时满足美标ACI 304R-00分层厚度在300mm到450mm的要求。
养护方案采用蓄热法，保温保湿。具体采用麻布片+50mm聚苯乙烯板+塑料布形式，安排专人及时进行洒水养护，确保混凝土表面湿润。
5温度监测及结果分析
为降低混凝土入模温度，现场采用搅拌加冰及夜间浇筑的方式。浇筑期间对每辆搅拌车混凝土进行入模温度检测，确认本次浇筑入模温度在21.5~24.6℃区间范围内。
5.1 温度监测
本次混凝土浇筑开始于2019年6月27日下午5点，结束于2019年6月28日凌晨2点。通用数据采集仪设定测温频率为30min/次，自开始浇筑混凝土时起，截止至2019年7月6日下午5点止，连续监测10d，至此混凝土各温度测点的温度曲线走势已趋于平缓。
5.2 温度监测数据分析
对测温数据进行分析，监测点T01、T02、T03与T04温度峰值及其出现的时间区间如表2所示,表中计算混凝土升温时，选用监测到的混凝土最小入模温度21.5℃，以此计算混凝土最大温升。
根据数据，监测点T01与T04在混凝土浇筑完成后的1d内，温度迅速上升，分别在浇筑完成后25.5h和28.5h到达温度峰值。由于以上两个测点距离混凝土边缘近，与外界环境热传递快，在达到温度峰值后，混凝土温度开始了明显的降温趋势，这种趋势受外界环境温度的影响较为明显，在外界环境温度较高时，降温趋势明显放缓。
可以看出混凝土作为一种散热能力较差的介质，在热量传输路径较长时，混凝土内部热量会积聚，从而导致混凝土内部温度峰值较高，
且峰值持续较长时间。
基于以上监测数据分析可知，本次大体积混凝土养护采用蓄热法，麻布片+50mm聚苯乙烯板+塑料布的方式是可行的，在降低混凝土入模温度的前提下，可以满足大体积混凝土各项温控指标要求。
6电子数据记录技术的优越性
6.1 精度高
采用通用数据采集仪与热电偶组合测温系统，消除了传统人工测温带来的人为误差，使测量数据的准确性得到可靠保证。本次采用的英国格兰特SQ2020-1F8型通用数据采集仪，其精度为：读数的0.05% +量程的0.025%。现场对仪器进行第三方实验室检测，报告显示在环境温度23±2℃，校准范围为0~100℃时，仪器频道1至频道8的测量精度均在±0.1℃以内。
6.2 数据采集及时
测温数据的收集采用软、硬件监测系统，能够根据实际需要设置数据收集频率，且信息反馈及时，提高工效。
6.3 适用性强
采用SQ2020-1F8型通用数据采集仪与K型热电偶组合，其测温区间为-200至1372℃,可适用于各类复杂的外界环境。
7结束语
本文对大体积混凝土基础的温度监测采用的是热电偶与计算机结合的自动测温方法，该测温方法克服了传统人工测温所带来的劳动强度高、工效低、检测误差大等弊端，且具有适用性强、应用范围广等优点，可适用于各类复杂的测温环境，形成更精确全面的数据样本，为大体积混凝土温度控制的进一步研究提供技术支持。
8参考文献
［1］齐亚丽.大体积混凝土温度裂缝控制研究[D]. 吉林建筑大学 2018.
［2］陈博.大体积混凝土裂缝控制及案例分析[D]. 南昌大学 2018.
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