混凝土绝热温升测试仪的设计原理及其应用

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1、混凝土绝热温升测试仪的设计原理及其应用DesignPrincipleanditsApplicationofDetectorforMeasuringConcreteAdiabaticTemperatureRise郑贺伊郭苏深圳泛华工程集团有限公司518034摘要：混凝土绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参数之一，对于大体积混凝土的开裂预防起到了关键性的作用。因此，准确测量混凝土绝热温升及其变化规律就显得尤为重要。以自主研发的FH—ATRD型混凝土绝热温升测试仪以及PID测控系统，对混凝土的绝热温升进行了试验测试，得出了不同配合比的绝热温升随着时问的变化规律，并且

2、在深港西部通道口岸港方x光检查通道大体积混凝土施工中应用，有效地保证了工程质量。关键词：混凝土绝热温升配合比大体积混凝土PID中图分类号；TU198+．2，文献标识码B【文章编号】1004—1001(2012)02—0167～03随着中国经济的飞速发展，大量的桥梁、大坝等工程开试验过程中，既不能使混凝土温度向外部环境散热，也不能工建设，大体积混凝土结构应用越来越广泛。混凝土是一种由于外界环境高于混凝土温度而给试件反向加热，从而提导热性能低的脆性材料，水泥水化放热会在大体积混凝土供给混凝土试件一个绝热的封闭空间，保证整个试验过程内部积聚，引起的温度梯度导致混凝土结构的开裂，不

3、仅影的绝热温升。响建筑物的正常使用，甚至危及人民的生命财产[”。混凝土1．1混凝土绝热温升测试仪结构构成绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参本测试仪器一般主要由3部分组成：试件盛放装置、绝数之一，它是指在绝热条件下，由于水泥水化热所产生的热热控温装置，以及测量控制装置。FH—ATRD混凝土绝热温升量使混凝土结构升高的温度。测定混凝土绝热温升的方法测试仪将3个部分集成在一起，其中绝热控温装置由内外共有2种：其一是直接法，即通过保持环境温度和混凝土温2层保温装置、控温装置、测温传感系统构成，温度传感器度一致，再用混凝土绝热温升设备对试件直接进行测量；其主要布置在混

4、凝土试件中心、绝热控制内层、绝热控制外层二是间接法，即先通过测定水泥的水化热，再根据水化热、以及置于室外空气中(图1)。仪器}盖混凝土比热容、密度以及水泥用量计算绝热温升，但此种方法不能很好地反映混凝土拌合后的温度变化[2]。FH-ATRD型混凝土绝热温升测试仪就是采用直接法来对混凝土的绝热温升进行测量的仪器。，1混凝土绝热温升测试仪结构及原理热装置测定混凝土绝热温升的核心是保证整个试验过程的绝热条件，即保证混凝土试件不与外界产生热交换。水泥水化过程缓慢，测定混凝土绝热温升的试验周期长，通常1个图1FH-ATRD混凝土绝热温升测试仪内部结构示葸周期需要7d～14d，有的甚至

5、28d之多。例如，目前施工中的某特高拱坝，混凝土掺粉煤灰30％，根据实际观测资料通过不断对混凝土绝热温升装置进行试验测量后发分析，在28d以后，混凝土绝热温升还有6oc～8oC之多，现，双层控温设备的实验性能要明显高于单层控温设备，双因此，对于某些配合比的混凝土绝热温升的试验，最好持续层控温装置可以很好地解决系统整体受外界气温环境的干90d一180d[3]。直接测定混凝土的绝热温升，要保证在整个扰和外界空气温度的不断变化对跟踪加热装置的滞后作用。通常情况下，规范要求提供给测试设备恒定的室内温度，但由于目前国内实验室条件有限，因此外层加热控温装作者简介：郑贺伊(1986一)，

6、男，硕士，工程师。作者地址：深圳市福田区景田北民华大厦5F(518034)。置有效的屏蔽了外界环境对于试件温度变化的干扰，使实收稿日期：2012一Ol一21验结果更加的精准。建筑施工34卷第2期11671．2混凝土绝热温升测试仪测控原理常试件盛放装置底部温度传感器的温度要比其上部的温度图2为混凝土绝热温升测试仪的测控原理。各个测控略低而上部的温度也要高于试件盛放装置侧壁的温度，因模块组合成计算机自动测量与控温系统，其中温度信号处此选择在仪器绝热室的上部开口，可以使得混凝土试件的理器把温度传感器的物理信号转换成标定电压信号，数据周围环境保持一致。采集卡把标定电压信号转换成数字

7、信号传送给计算机；计3PID测控系统算机的LabVIEW虚拟仪器软件工作在WindowsXP操作系统上，并对获得的数字信号进行处理，根据试件、内外保温控要保证混凝土试件尽量不受外界环境的干扰，通过精温装置和环境等温度条件进行判断，给出相应控制信号，并确的PID算法，使得内层控温装置的温度与外层控温装置通过数据采集卡分别传送给交流电电力调节器和直流电电的温度总是保持一个相对稳定的温度差值，通常内层温度力调节器。高于外层温度1oc～2oc(此差值可以通过软件自行设I温度传感器定)，这样就可以有效的屏蔽外界环境对于试件的