大体积混凝土水化热温度变化光纤监测技术研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2014／22(2)一0244—06大体积混凝土水化热温度变化光纤监测技术研究水宋占璞①张丹①方海东②施斌①费冰①(①南京大学地球科学与工程学院南京210046)(②江苏省交通规划设计院南京210005)摘要本文采用拉曼散射光时域反射(ROTDR)光纤测温技术监测船闸工程闸首底板大体积混凝土浇筑水化热释放过程中混凝土结构内部的温度变化，采用布拉格光栅(FBG)光栅测温技术监测混凝土表层的温度变化。监测结果表明，结构尺寸为14．8m~29．2m

2、x3m的底板在混凝土浇筑完成第5d时内部温度后达到最大值，最大值为54．5cc，底板混凝土上、下表层的温度达到最大值时间相对较晚；在混凝土浇筑完成第6d时上表层温度达到最大值46．7℃；在混凝土浇筑完成第10d时下表层温度达到最大值46．5℃。根据监测结果，综合分析了混凝土水化热释放过程，并验证了ROTDR和FBG技术应用于大体积混凝土浇筑水化热温度场变化过程监测的可行性。研究成果对于完善分布式光纤温度感测技术，优化船闸工程结构的设计、施工和维护具有重要意义。关键词大体积混凝土水化热ROTDR光纤技术中图分类号：P642．13

3、l文献标识码：AFIBERoPTICMoNIToRINGoFTEMPERATUREDURINGHYDRATIoNHEATRELEASEPRoCESSoFLARGESLABCoNCRETINGFoRSHIPLoCKSONGZhanpu~ZHANGDan①FANGHaidong~SHIBin①FEIBing~((~)SchoolofEarthScienceandEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210046)((~JiangsuProvinceCommunicationsPlanningan

4、dDesignInstituteLimitedCompany，Nanjing210005)AbstractThispaperusestheRamanOpticalTimeDomainReflectometer(ROTDR)andFiberBraggGratting(FBG)tomonitorthehydrationheatoflargebase—slabconcretingforshiplock．Thebase—slabis14．8mwide，29．2mlongand3mthick．Themonitoringshowsthef

5、ollowingresults．Thepeaktemperatureincoreoftheconcreteblockthickcanreach54．5clCatthe5dayaftertheconcreting．Thesurfacetemperaturecanreachthepeaktemperature46．7℃atthe6day．Accordingtothemonitoringresults．acomprehensiveanalysisofconcretehydrationheatreleaseprocessiscarri

6、edouttoverifythefeasibilityofROTDRandFBGtobeusedinmonitoringthehydrationtemperaturefieldchangesduringmassconcreting．Theseresultscanprovidereliabledataforappraisalofsafetyandstabilityoftheshiplock．KeywordsConcrete，Heatofhydration，ROTDR，Opticalfibersensingtechnology{收

7、稿日期：2013—05—03；收到修改稿日期：2014—02-18．基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)课题(3011CB710605)和国家科技支撑计划课题(2012BAK10B05)资助第一作者简介：宋占璞，男，博士，主要从事岩土工程光纤传感监测研究．Email．157077450@qq．COF0．通讯作者简介：施斌，男，教授，博士生导师，从事工程地质和环境岩土工程研究．Email：shibin@nju．edu．cn22(2)宋占璞等：大体积混凝土水化热温度变化光纤监测技术研究光纤温度传感器集“感测”与“传输”

8、一体，分布式光1引言纤测温系统可以实现长度为25km的长距离分布式的温度监测；(2)自动化程度高，可以实现现场温度船闸工程中闸首底板大体积混凝土结构内部抗实时自动采集，依据工程需要设置极限温度报警和拉能力一般较差，在温度的力学效应下容易发育裂远程自动化控制。但是，ROTDR系