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超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，以解决传统混凝土结构检测装置存在信息滞后性的问题，包括温度传感器、数据采集装置、数据存储装置、数据传输装置、电源、中央处理单元、混凝土应变计、混凝土温度测试元件、钢筋应力计和钢筋应变测试元件。本实用新型可满足超大面积混凝土施工期的结构数据采集监测，具有数据采集准确、及时、操作灵活、环境适用性强、实施成本低等特点。
【专利说明】超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混凝土测量或测试领域。
【背景技术】
[0002]当前，我国处于大规模的基础设施建设时期，混凝土结构作为一种应用最普遍的结构形式，被广泛地应用于各类工程结构的建设，因此混凝土结构可靠问题一直受到广泛的关注。结构健康监测作为一种能够通过获取结构的相关信息，及时发现结构的损伤，进而向用户做出安全预警的技术，是近年来土木工程领域的研究热点之一。然而，传统的混凝土结构无损检测手段(如超声脉冲法、回弹法等)，通过直接测量结构的相关物理量，虽然可以快速地实现对结构局部 损伤的检测，但是作为局部的离线式检测方法，通常在结构损伤出现外部表现时，人们才会去检测结构局部损伤的具体情况，即使定期进行结构局部损伤的检测，也无法确保及时检测出结构局部损伤情况，这就存在信息的滞后性，无法实现真正的实时在线的“结构损伤诊断和健康监测”。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，以解决传统混凝土结构检测装置存在信息滞后性的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，包括钢筋应力计:埋设在混凝土内部，与钢筋连接，所述钢筋应力计平行结构应力方向安装，用于获取埋设部位钢筋的应力信息；混凝土应变计:埋设在混凝土内部，用于获取埋设部位的应变信息和温度信息；与数据采集装置:与钢筋应力计、混凝土应变计通讯，获取并解析测试元件发送的传感器序列号及当前的温度信息；数据存储装置:用于存储采集的综合信息，所述综合信息包括采集时间、传感器序列号、温度值、应力值；数据传输装置:用于将存储的综合信息发送到PC工作站，进入中心服务器；中央处理单元:与所述数据采集装置、数据存储装置以及数据传输装置相连接，用于数据处理；电源:负责给所述装置所有用电单元供电。
[0005]采用上述结构的超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，其优点在于:在监测过程中根据测得的数据，分析钢筋和混凝土的受力和约束情况，若发现温度或应变出现突变或发生异常，则应及时调整养护措施，如增加覆盖麻袋的层数或增加洒水的频率等；通过现场监测来指导的养护，实现混凝土的动态养护；本实用新型可用来满足超大面积混凝土施工期的温度及应力应变数据采集，具有数据采集准确、及时、操作灵活、环境适用性强、实施成本低等特点。
[0006]进一步，还包括显示装置:与所述中央处理单元连接，用于实时显示采集装置的状态，包括当前时刻、连接的测试元件数目、累计存储的温度记录数、采集状态、电源状态，便于直观体现系统运行状态。
[0007]进一步，钢筋应力计的布置以选择所选混凝土浇筑平面对称轴线的一条钢筋为测试对象，钢筋应力计取代钢筋后应与原钢筋处于相同的受力状态。
[0008]进一步，混凝土应变计的布置以所选混凝土浇筑平面图对称轴线的半条轴线为测温区(对矩形应选取较长的对称轴线)，在测温区温度测试元件呈平面布置。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是本实用新型超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置实施例的原理框图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明:
[0011]如图1所示，本实用新型一种实施方案的超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，包括ZX-400弦式数码钢筋应力计:埋设在混凝土内部，与钢筋连接，在混凝土板长度方向选择上层钢筋网的一根通长钢筋作为钢筋应力监测对象，将ZX-400弦式数码钢筋应力计平行结构应力方向安装，在测点布置位置锯断ZX-400弦式数码钢筋应力计长度相应的钢筋，然后将ZX-400弦式数码钢筋应力计两端焊接在结构钢筋上，焊接时先点焊固定ZX-400弦式数码钢筋应力计，在节点处实施绑条焊，用于获取埋设部位钢筋的应力信息，在焊接过程中应将ZX-400弦式数码钢筋应力计传感器部分即ZX-400弦式数码钢筋应力计中间段浸泡在水中，以免过热损坏ZX-400弦式数码钢筋应力计，测试导线沿结构钢筋引出；应力计与测试导线应避开混凝土振捣方向，以免振捣时时应力计方向改变或将测试导线损坏；
[0012]JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计:埋设在混凝土内部，用于获取埋设部位的应变信息和温度信息JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计平行混凝土板长度方向安装，采用细匝丝捆绑在混凝土板的上层钢筋上，细匝丝捆绑的位置应在JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计受力柄内侧5_处，测试导线沿混凝土钢筋引出，并绑扎好，其中，JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计与测试导线应捆绑在结构钢筋底端侧面，以免振捣时应变计方向改变或将应变计和导线损坏；
[0013]0LP-9205 PCI 40MSPS 12Bit 2Ch高速高精度并行数据采集装置:与ZX-400弦式数码钢筋应力计、JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计通讯，获取并解析ZX-400弦式数码钢筋应力计、JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计发送的传感器序列号及当前的温度
信息；
[0014]西部数据WD5000AAKX硬盘:用于存储采集的综合信息，所述综合信息包括采集时间、传感器序列号、温度值、应力值；
[0015]APC200A-43装置:用于将存储的综合信息发送到PC工作站，进入中心服务器；
[0016]ZMZX-2001型多功能电脑检测仪:与所述数据采集装置、数据存储装置以及数据传输装置相连接，用于数据处理；
[0017]电源:负责给所述装置所有用电单元供电。
[0018]还包括LED显示屏:与所述ZMZX-2001型多功能电脑检测仪连接，用于实时显示采集装置的状态，包括当前时刻、连接的测试元件数目、累计存储的温度记录数、采集状态、电源状态；[0019]当被测结构体混凝土产生应变或内部钢筋承受应力时，JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计和ZX-400弦式数码钢筋应力计将应变或应力转换为频率信号，ZMZX-2001型多功能电脑检测仪测定频率后，根据的精确数学模型自动计算出应变和应力，并直接计算出应变应力数字并通过LED显示屏显示；同时JMZX-215型埋入式智能弦式数码应变计内置温度传感器可直接测量测点温度，并对自行对应变值进行温度修正；在监测过程中根据测得的数据，分析钢筋和混凝土的受力和约束情况，若发现温度或应变出现突变或发生异常，则应及时调整养护措施，如增加覆盖麻袋的层数或增加洒水的频率等；通过现场监测来指导的养护，实现混凝土的动态养护。
[0020]还包括百分表，百分表安装前，将作为不动点的柱子上百分表表针接触位置去除浮尘和薄弱层，在百分表布点位置混凝土表面清理干净并湿润，用水泥浆粘结一块IOOmmX IOOmmX IOmm的钢板，待数小时粘结牢固后，将百分表磁性底座吸附在钢板上，触头抵在柱子上处理后的位置，调整后记录百分表初始读数；
[0021]测试测点布置应根据工程混凝土地面的平面尺寸、几何图形、结构的厚度等具体情况确定，以能真实反映出钢筋应力应变以及混凝土温度和应变变化情况为原则，一般可按下列原则布置:
[0022]I)混凝土温度和应力测点的布置以所选混凝土浇筑平面图对称轴线的半条轴线为测温区(对矩形应选取较长的对称轴线)，在测温区温度测点呈平面布置。
[0023]2)钢筋应力和应变测点的布置以选择所选混凝土浇筑平面对称轴线的一条钢筋为测试对象，钢筋应力应变测试元件取代钢筋后应与原钢筋处于相同的受力状态。
[0024]3)在混凝土测试区内，温度和应变监测的位置与数量可根据混凝土浇筑块体内温度场的分布情况以及应变的控制的要求确定。
[0025]4)在混凝土地面平面半条对称轴线上，混凝土和钢筋的测点的点位均宜不少于5点，沿混凝土浇筑块体厚度方向，混凝土温度和应变测点数量宜不少于2点。
[0026]5)混凝土的表面温度,应以混凝土表面50?IOOmm内的温度为准,混凝土表面应力应以表面50?IOOmm内的应力为准，混凝土贯穿性裂缝控制应力应以混凝土厚度的中心处应力为准。
[0027]混凝土的温度变化和徐变收缩是一个相对长期的过程，在施工期间混凝土的温度应变和钢筋的应力应变监测也是一个相对较长期的过程，在结构施工条件允许的情况下，应尽可能长时间的监测，并且监测时间不得少于45天。在监测过程中，针对测试初期混凝土温度和应变变化较大，中期和后期变化趋势相对缓慢的特点，测试工作在前期测读间隔时间应比中期和后期小。一般可按一下原则安排测试计划:
[0028]I) I?3天每4h测读一次；
[0029]2) 3?14天每6h测读一次，以后每12h测读一次；
[0030]3)若遇温度突变或温度过高应记录一次。
[0031]超大面积混凝土地面结构混凝土温度应变和钢筋应力应变的监测的目的一方面是及时了解混凝土的应力变化情况，以便及时调整施工养护措施，防止混凝土裂缝开展。另一方面通过分析总结混凝土温度应力变化规律，以指导以后的超大面积混凝土地面结构设计与施工，主要表现在:
[0032]I)监控混凝土板施工阶段早、中期温差的发展规律，以便及时调整养护措施，保证混凝土不出现有害裂缝；
[0033]2)得到测试区板的应变分布情况，以及应变随实践变化的曲线，从而分析整块板的收缩是否均匀，是否可能开裂；
[0034]3)通过测试的温度、应力、应变，分析混凝土板的约束状况，以指导超大面积混凝土地面的设计与施工；
[0035]4)将理论计算结果与实际工程中测得的数据对比，验证超大面积混凝土地面结构理论计算的可靠性。
[0036]以上结合附图所述的仅是本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出各种变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【权利要求】
1.超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，其特征在于，包括钢筋应力计:埋设在混凝土内部，与钢筋连接，所述钢筋应力计平行结构应力方向安装，用于获取埋设部位钢筋的应力信息；混凝土应变计:埋设在混凝土内部，用于获取埋设部位的应变信息和温度信息；数据采集装置:与钢筋应力计、混凝土应变计通讯，获取并解析测试元件发送的传感器序列号及当前的温度信息；数据存储装置:用于存储采集的综合信息，所述综合信息包括采集时间、传感器序列号、温度值、应力值；数据传输装置:用于将存储的综合信息发送到PC工作站，进入中心服务器；中央处理单元:与所述数据采集装置、数据存储装置以及数据传输装置相连接，用于数据处理；电源:负责给所述装置所有用电单元供电。
2.根据权利要求1所述的超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，其特征在于，还包括显示装置:与所述中央处理单元连接，用于实时显示采集装置的状态，包括当前时刻、连接的测试元件数目、累计存储的数据记录数、采集状态、电源状态。
3.根据权利要求1所述的超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，其特征在于，钢筋应力计的布置以选择所选混凝土浇筑平面对称轴线的一条钢筋为测试对象，钢筋应力计取代钢筋后应与原钢筋处于相同的受力状态。
4.根据权利要求1所述的超大面积混凝土地面施工期温度及收缩监测装置，其特征在于，混凝土应变计的布置以所选混凝土浇筑平面图对称轴线的半条轴线为测温区(对矩形应选取较长的对称轴线)，在测温区温度测试元件呈平面布置。
【文档编号】G01D21/02GK203785700SQ201420100444
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】张意, 张纯洁, 李海涛, 陈怡宏, 曾建东 申请人:重庆建工住宅建设有限公司, 重庆建工集团股份有限公司