超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，以解決傳統(tǒng)混凝土結構檢測裝置存在信息滯后性的問題，包括溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、電源、中央處理單元、混凝土應變計、混凝土溫度測試元件、鋼筋應力計和鋼筋應變測試元件。本實用新型可滿足超大面積混凝土施工期的結構數(shù)據(jù)采集監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)采集準確、及時、操作靈活、環(huán)境適用性強、實施成本低等特點。
【專利說明】超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及混凝土測量或測試領域。
【背景技術】
[0002]當前，我國處于大規(guī)模的基礎設施建設時期，混凝土結構作為一種應用最普遍的結構形式，被廣泛地應用于各類工程結構的建設，因此混凝土結構可靠問題一直受到廣泛的關注。結構健康監(jiān)測作為一種能夠通過獲取結構的相關信息，及時發(fā)現(xiàn)結構的損傷，進而向用戶做出安全預警的技術，是近年來土木工程領域的研究熱點之一。然而，傳統(tǒng)的混凝土結構無損檢測手段(如超聲脈沖法、回彈法等)，通過直接測量結構的相關物理量，雖然可以快速地實現(xiàn)對結構局部 損傷的檢測，但是作為局部的離線式檢測方法，通常在結構損傷出現(xiàn)外部表現(xiàn)時，人們才會去檢測結構局部損傷的具體情況，即使定期進行結構局部損傷的檢測，也無法確保及時檢測出結構局部損傷情況，這就存在信息的滯后性，無法實現(xiàn)真正的實時在線的“結構損傷診斷和健康監(jiān)測”。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，以解決傳統(tǒng)混凝土結構檢測裝置存在信息滯后性的問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，包括鋼筋應力計:埋設在混凝土內部，與鋼筋連接，所述鋼筋應力計平行結構應力方向安裝，用于獲取埋設部位鋼筋的應力信息；混凝土應變計:埋設在混凝土內部，用于獲取埋設部位的應變信息和溫度信息；與數(shù)據(jù)采集裝置:與鋼筋應力計、混凝土應變計通訊，獲取并解析測試元件發(fā)送的傳感器序列號及當前的溫度信息；數(shù)據(jù)存儲裝置:用于存儲采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時間、傳感器序列號、溫度值、應力值；數(shù)據(jù)傳輸裝置:用于將存儲的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進入中心服務器；中央處理單元:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；電源:負責給所述裝置所有用電單元供電。
[0005]采用上述結構的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，其優(yōu)點在于:在監(jiān)測過程中根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，分析鋼筋和混凝土的受力和約束情況，若發(fā)現(xiàn)溫度或應變出現(xiàn)突變或發(fā)生異常，則應及時調整養(yǎng)護措施，如增加覆蓋麻袋的層數(shù)或增加灑水的頻率等；通過現(xiàn)場監(jiān)測來指導的養(yǎng)護，實現(xiàn)混凝土的動態(tài)養(yǎng)護；本實用新型可用來滿足超大面積混凝土施工期的溫度及應力應變數(shù)據(jù)采集，具有數(shù)據(jù)采集準確、及時、操作靈活、環(huán)境適用性強、實施成本低等特點。
[0006]進一步，還包括顯示裝置:與所述中央處理單元連接，用于實時顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當前時刻、連接的測試元件數(shù)目、累計存儲的溫度記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)，便于直觀體現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)。
[0007]進一步，鋼筋應力計的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對稱軸線的一條鋼筋為測試對象，鋼筋應力計取代鋼筋后應與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
[0008]進一步，混凝土應變計的布置以所選混凝土澆筑平面圖對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)(對矩形應選取較長的對稱軸線)，在測溫區(qū)溫度測試元件呈平面布置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置實施例的原理框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案作進一步詳細的說明:
[0011]如圖1所示，本實用新型一種實施方案的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，包括ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計:埋設在混凝土內部，與鋼筋連接，在混凝土板長度方向選擇上層鋼筋網(wǎng)的一根通長鋼筋作為鋼筋應力監(jiān)測對象，將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計平行結構應力方向安裝，在測點布置位置鋸斷ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計長度相應的鋼筋，然后將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計兩端焊接在結構鋼筋上，焊接時先點焊固定ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計，在節(jié)點處實施綁條焊，用于獲取埋設部位鋼筋的應力信息，在焊接過程中應將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計傳感器部分即ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計中間段浸泡在水中，以免過熱損壞ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計，測試導線沿結構鋼筋引出；應力計與測試導線應避開混凝土振搗方向，以免振搗時時應力計方向改變或將測試導線損壞；
[0012]JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計:埋設在混凝土內部，用于獲取埋設部位的應變信息和溫度信息JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計平行混凝土板長度方向安裝，采用細匝絲捆綁在混凝土板的上層鋼筋上，細匝絲捆綁的位置應在JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計受力柄內側5_處，測試導線沿混凝土鋼筋引出，并綁扎好，其中，JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計與測試導線應捆綁在結構鋼筋底端側面，以免振搗時應變計方向改變或將應變計和導線損壞；
[0013]0LP-9205 PCI 40MSPS 12Bit 2Ch高速高精度并行數(shù)據(jù)采集裝置:與ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計、JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計通訊，獲取并解析ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計、JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計發(fā)送的傳感器序列號及當前的溫度
信息；
[0014]西部數(shù)據(jù)WD5000AAKX硬盤:用于存儲采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時間、傳感器序列號、溫度值、應力值；
[0015]APC200A-43裝置:用于將存儲的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進入中心服務器；
[0016]ZMZX-2001型多功能電腦檢測儀:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；
[0017]電源:負責給所述裝置所有用電單元供電。
[0018]還包括LED顯示屏:與所述ZMZX-2001型多功能電腦檢測儀連接，用于實時顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當前時刻、連接的測試元件數(shù)目、累計存儲的溫度記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)；[0019]當被測結構體混凝土產生應變或內部鋼筋承受應力時，JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計和ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應力計將應變或應力轉換為頻率信號，ZMZX-2001型多功能電腦檢測儀測定頻率后，根據(jù)的精確數(shù)學模型自動計算出應變和應力，并直接計算出應變應力數(shù)字并通過LED顯示屏顯示；同時JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計內置溫度傳感器可直接測量測點溫度，并對自行對應變值進行溫度修正；在監(jiān)測過程中根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，分析鋼筋和混凝土的受力和約束情況，若發(fā)現(xiàn)溫度或應變出現(xiàn)突變或發(fā)生異常，則應及時調整養(yǎng)護措施，如增加覆蓋麻袋的層數(shù)或增加灑水的頻率等；通過現(xiàn)場監(jiān)測來指導的養(yǎng)護，實現(xiàn)混凝土的動態(tài)養(yǎng)護。
[0020]還包括百分表，百分表安裝前，將作為不動點的柱子上百分表表針接觸位置去除浮塵和薄弱層，在百分表布點位置混凝土表面清理干凈并濕潤，用水泥漿粘結一塊IOOmmX IOOmmX IOmm的鋼板，待數(shù)小時粘結牢固后，將百分表磁性底座吸附在鋼板上，觸頭抵在柱子上處理后的位置，調整后記錄百分表初始讀數(shù)；
[0021]測試測點布置應根據(jù)工程混凝土地面的平面尺寸、幾何圖形、結構的厚度等具體情況確定，以能真實反映出鋼筋應力應變以及混凝土溫度和應變變化情況為原則，一般可按下列原則布置:
[0022]I)混凝土溫度和應力測點的布置以所選混凝土澆筑平面圖對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)(對矩形應選取較長的對稱軸線)，在測溫區(qū)溫度測點呈平面布置。
[0023]2)鋼筋應力和應變測點的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對稱軸線的一條鋼筋為測試對象，鋼筋應力應變測試元件取代鋼筋后應與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
[0024]3)在混凝土測試區(qū)內，溫度和應變監(jiān)測的位置與數(shù)量可根據(jù)混凝土澆筑塊體內溫度場的分布情況以及應變的控制的要求確定。
[0025]4)在混凝土地面平面半條對稱軸線上，混凝土和鋼筋的測點的點位均宜不少于5點，沿混凝土澆筑塊體厚度方向，混凝土溫度和應變測點數(shù)量宜不少于2點。
[0026]5)混凝土的表面溫度,應以混凝土表面50?IOOmm內的溫度為準,混凝土表面應力應以表面50?IOOmm內的應力為準，混凝土貫穿性裂縫控制應力應以混凝土厚度的中心處應力為準。
[0027]混凝土的溫度變化和徐變收縮是一個相對長期的過程，在施工期間混凝土的溫度應變和鋼筋的應力應變監(jiān)測也是一個相對較長期的過程，在結構施工條件允許的情況下，應盡可能長時間的監(jiān)測，并且監(jiān)測時間不得少于45天。在監(jiān)測過程中，針對測試初期混凝土溫度和應變變化較大，中期和后期變化趨勢相對緩慢的特點，測試工作在前期測讀間隔時間應比中期和后期小。一般可按一下原則安排測試計劃:
[0028]I) I?3天每4h測讀一次；
[0029]2) 3?14天每6h測讀一次，以后每12h測讀一次；
[0030]3)若遇溫度突變或溫度過高應記錄一次。
[0031]超大面積混凝土地面結構混凝土溫度應變和鋼筋應力應變的監(jiān)測的目的一方面是及時了解混凝土的應力變化情況，以便及時調整施工養(yǎng)護措施，防止混凝土裂縫開展。另一方面通過分析總結混凝土溫度應力變化規(guī)律，以指導以后的超大面積混凝土地面結構設計與施工，主要表現(xiàn)在:
[0032]I)監(jiān)控混凝土板施工階段早、中期溫差的發(fā)展規(guī)律，以便及時調整養(yǎng)護措施，保證混凝土不出現(xiàn)有害裂縫；
[0033]2)得到測試區(qū)板的應變分布情況，以及應變隨實踐變化的曲線，從而分析整塊板的收縮是否均勻，是否可能開裂；
[0034]3)通過測試的溫度、應力、應變，分析混凝土板的約束狀況，以指導超大面積混凝土地面的設計與施工；
[0035]4)將理論計算結果與實際工程中測得的數(shù)據(jù)對比，驗證超大面積混凝土地面結構理論計算的可靠性。
[0036]以上結合附圖所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出各種變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
【權利要求】
1.超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，其特征在于，包括鋼筋應力計:埋設在混凝土內部，與鋼筋連接，所述鋼筋應力計平行結構應力方向安裝，用于獲取埋設部位鋼筋的應力信息；混凝土應變計:埋設在混凝土內部，用于獲取埋設部位的應變信息和溫度信息；數(shù)據(jù)采集裝置:與鋼筋應力計、混凝土應變計通訊，獲取并解析測試元件發(fā)送的傳感器序列號及當前的溫度信息；數(shù)據(jù)存儲裝置:用于存儲采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時間、傳感器序列號、溫度值、應力值；數(shù)據(jù)傳輸裝置:用于將存儲的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進入中心服務器；中央處理單元:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；電源:負責給所述裝置所有用電單元供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括顯示裝置:與所述中央處理單元連接，用于實時顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當前時刻、連接的測試元件數(shù)目、累計存儲的數(shù)據(jù)記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，其特征在于，鋼筋應力計的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對稱軸線的一條鋼筋為測試對象，鋼筋應力計取代鋼筋后應與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測裝置，其特征在于，混凝土應變計的布置以所選混凝土澆筑平面圖對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)(對矩形應選取較長的對稱軸線)，在測溫區(qū)溫度測試元件呈平面布置。
【文檔編號】G01D21/02GK203785700SQ201420100444
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】張意, 張純潔, 李海濤, 陳怡宏, 曾建東 申請人:重慶建工住宅建設有限公司, 重慶建工集團股份有限公司