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摘要：红外测温具有远距离、非接触、大面积、多目标、高精度的特点，非常适合温度分布不均匀的大面积目标的表面温度场的测量。由于混凝土生产—运输—浇筑规模大，温度监测工作量繁重，因此红外测温在大坝混凝土温度监测中具有巨大的优势。开展混凝土浇筑过程非接触红外热成像温度监测（红外测温）研究对于混凝土温度监测和施工过程中温控措施调控具有重要意义。
关键词：大体积混凝土；红外测温；影响因素；工程应用
引言
为控制混凝土的最高温度，就应该从混凝土的生产到运输再到浇筑的全过程的温度进行有效的监控，在对混凝土的机口、入仓和浇筑温度进行监测的过程主要是将数字温度计插入混凝土面以下5-10cm取得，这种采集方式需要消耗大量的人力物力，所获温度数据少，主观因素影响大，不具备代表性。随着计算机技术、深度学习、数字图像识别等先进信息技术的发展，非接触红外热成像温度监测（红外测温）发展迅猛，特别是在人体测温技术上已取得较为成熟的经验。
1红外测温原理
在自然环境中，对于一些高于绝对零度的物体来说，就会将会产生分子和原子，并且在其无规则运动的过程中，还会不断的向外进行能量的辐射。红外光波的温度效应非常强，能够携带辐射目标的温度信息。在特定的环境下，物体所辐射出的宫外，通过大气媒介的作用就可以向红外热像仪上进行传输，同时利用内部的光学系统，还可以将辐射的能量向探测器和传感器上汇聚，之后形成电信号，在经过一系列处理之后，在终端上就可以显示出被测物体的温度。红外探测器接收周围环境所有的热辐射，包括目标本身、周围环境、设备内部等辐射能量，在光学传输通路上还有温室气体吸收、气体分子散射和光学结构衰减等对辐射能量产生影响。各部分能量没有办法量化计算，所以红外测温通常是采用标准黑体温度和灰度对应的数据标定来完成温度的测量。为了获得准确的测温结果，还必须对杂散能量作误差消减处理，排除噪声干扰。
2大体积混凝土红外测温的影响因素
2.1表层气温差的影响
众所周知，在进行工程项目大体积混凝土施工的过程中，由于温度变化的而影响，可能就会造成混凝土水化热问题的出现。在施工的过程中，如果外界的温度较高，就会造成混凝土浇筑温度的升高，这样一来也就加快了绝热升温的速度。如果气温出现了突然的下降，就会造成缓凝土表面出现急剧降温，温度梯度很陡，在温度应力的影响下，混凝土表面就出现了裂缝。
2.2内表温差的影响
施工人员在进行大体积混凝土施工是，由于受到水化的作用的影响就会造成水泥出现大量的水化热，混凝土内部的温度就会升高，在混凝土内部与外部温差过大的情况下，就可能会出现温度应力情况，在应力超过了混凝土的极限抗拉强度时，就会造成裂缝的出现。与此同时，在进行混凝土降温的过程中。由于内外温差较大，因此，混凝土的厚度越厚，其混凝土和水泥的用量也就越大，内部和外部的温差也随之增大，在温度应力不断增大，并比混凝土极限抗拉强度大时，贯穿裂缝就会出现。。对相关工程实践进行分析可以发现，水泥水化热所引起温度的升高在通常在15-30℃之间，做好大体积混凝土的温度测控工作，可是先对混凝土内部温度、表面温度和外界温度等数据进行了解和掌握，同时需要采取有效的措施，对混凝土的表面温度和外界其温差进行有效控制，对混凝土温度裂缝问题出现的可能性进行最大限度的降低。
3大体积混凝土温度测控技术
3.1测温制度
在工程建设的实际过程中，大体积混凝土会经过升温、降温、稳定三个时期的温度变化。通常，在混凝土浇筑结束后的一到三天的时间是升温期，在混凝土浇筑完成后的三到五天内混凝土内部温度最高，在浇筑完成五天以后，混凝土的温度逐渐下降。所以说，在混凝土浇筑完成后的一到五天之间内，就应该随时进行混凝土温度变化的观测和记录，每两到四个小时就需要进行一次测温，在五天过后，需要每六到八个小时进行一次测温，同时还需要进行发起温度的测量，直到不需要采取措施就可以将内表温差和表气温差控制要求的范围之内为止。
另外，在对混凝土的内部深度和表面温度进行测量时，需要对测点进行标号，同时还需要将测温记录及时的交给相关技术负责人进行查看，对混凝土的温度变化进行有效的控制。
3.2操作要点
首先，就需要依据相关温度点数和深度，做好测温线的选择工作，并且还要利用钢筋的支撑作用才能够实现测温线的预埋。在这一过程中要需要将测温线捆扎在钢筋上，同时还要避免测温线的元件与钢筋进行接触。其次，在进行混凝土浇筑前，需要将测温线钢筋植入到混凝土当中，但是不要完全插入，需要露出二十厘米左右的插头，并且应该用塑料袋进行保护，避免测温线钢筋受潮。第三，在测温时，按照主机开关，并按各个测点的插头依次的朝如到主机插座当中，这样就能够在主机的屏幕上显示出个测点的温度。最后，还需要对测温数据进行科学的记录和分析，并向相关单位进行及时的汇报。
3.3应用分析
在进行某工程建设的过程中，采用红外测温方式对混凝土出机口的温度进行监测，可以预置点进行设置，对出处于同一车位但是不不同部位的混凝土也能够实现可视化的在线监测，为了提高铺盖面积，就需要进行检测范围的适当增加。如此，就能够有效的反映出混凝土拌合的均匀性情况，能够对相关生料问题进行及时的处理。并且运用这一方式，还能避监测质量受到人员主观性和随机性的影响，能够对全面的了解混凝土出机口的温度，对其真实情况进行了解，一旦出现了超过出机口温度控制标准的混凝土时就可以进行及时的预警，以此来从源上保障混凝土的质量和混凝土的浇筑温度。
同时在利用红外测温方式来对混凝土的入仓和浇筑温度进行监测的过程中，能够对混凝土入仓温度、浇筑胚层覆盖前各个部位的温度进行在线的实时监测，不仅覆盖范围大，同时检测范也更广，能够对混凝土浇筑过程的温度变化情况进行准确的反映，确保混凝土浇筑质量的全面提升。
4大体积混凝土红外测温方法
在对混凝土温差变化曲线和混凝土抗拉强度发展规律进行分析的过程中可以发现，大体积混凝土的养护和温控主要可以分为以下三个阶段。
第一阶段：升温阶段，大概需要一到五天的时间。在这一结算混凝土还属于硬化的初期阶段，整体强度特别是抗拉强度非常低，如果混凝土表面温度和内在温度的差距比较大，就会增加温度裂缝出现的可能性。第二阶段：降温阶段，大概需要五到九天的时间。这一过程中混凝土已经基本硬化，其抗拉强度也得到了提升，但是由于温度应力的发展过快，这样一来就会出现混凝土的开裂期，在温度应力过大的情况下，贯穿性裂缝就会出现，所以说，做好该阶段的温度控制工作尤为重要。第三阶段：稳定期。在这一时期，由于混凝土表面的温度拉应变逐渐的减小，并且抗拉强度已经满足的相关要求，因此，只要没有超过最大温差要求，就不用担心裂缝问题的出现。
除上述问题以外，还需做混凝土入模温度的控制工作，控制好混凝土的中心温度，在入模温度升高的过程中，中心温度也会升高，温差也会随之变大，将直接影响到混凝土的温控制效果，因此，想要对混凝土的入模温度进行降低，就需要进行冷却拌和水的加入，或者是对冷却骨料进行运用。其次，在对混凝土内部温度进行控制的过程中应该进行选用低热水泥，并需要进行粉煤灰和缓凝剂的加入，降低水泥水热话，控制内部温度的上升，降低内外温差。最后，做好混凝土的表面处理工作，在混凝土终凝之前还需要进行二次抹面，并进行保温保施养护工作，避免混凝土表面出现丝状裂纹，对表面效果产生影响。
结语
总之，大体积混凝土温度裂缝控制工作十分复杂，因此就需要对温度测控技术进行合理的运用，对内外温度变化情况进行实时掌控，及时采取有效措施，对温度进行控制，降低裂缝问题出现的可能性。
参考文献：
[1]张志强，王萍，于旭东，等．高精度红外热成像测温技术研究[J].仪器仪表学报，2020，41（5）：1018．
[2]李云红，孙晓刚，原桂彬．红外热像仪精确测温技术[J].光学精密工程，2007，15（9）：1336-1341．
[3]王昵辰，杨瑞珍，何赟泽，等．多模红外热成像检测碳纤维布加固混凝土粘结缺陷[J].仪器仪表学报，2018，39（3）：3744．