[发明专利]混凝土结构温度分布、温度梯度、保温效果以及所在地太阳辐射热的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土结构温度分布、温度梯度、保温效果和所在地太阳辐射热的检测方法，具体地说，是涉及一种对施工期和运行期的混凝土结构的温度分布、温度梯度、保温效果以及所在地太阳辐射热进行检测的方法。

背景技术

混凝土为热性材料，在施工期浇筑后不久，由于水泥的水化反应，温度不断上升，同时混凝土又是惰性材料，内部温度上升大于表面温度的上升，形成内外温差；降温阶段，表面热量的散发大于内部热量的散发，内外温差进一步扩大。

无论在施工期还是运行期，环境温度的剧烈变化对混凝土结构内外温差有很大的影响，昼夜温差和寒潮袭击都会加大混凝土结构的内外温差。内外温差导致产生较大的温度梯度(目前，混凝土结构内某一位置的温度梯度以该位置的温度与混凝土结构表面的温度之差来估算)，混凝土结构内外收缩不一致，使混凝土结构产生拉应力，温度梯度越大，拉应力也就越大。为了缩小内外温差，减小温度梯度，目前在施工期间，大体积混凝土结构都要采取措施进行温度控制，降低水泥水化引起的混凝土温度，削减混凝土结构的温度峰值，减小混凝土结构的温度梯度，防止裂缝产生。一般而言，工程主要的温控措施包括：优化混凝土配合比，如采用低热水泥、添加外加剂等；改进施工技术，包括表面保温、内部水管冷却、骨料及水泥的预冷、加冰拌合和分缝分块等。这些温控措施成功与否直接关系到混凝土结构是否会产生裂缝、是否处于安全状态，由此可见，检测混凝土结构的实际温度分布情况、温度梯度大小和表面保温效果，无论是在施工期还是在运行期，对制定适时合理的温控措施，对混凝土结构的安全评测而言都具有十分重要的意义。

传统的混凝土结构温度检测一般是使用点式温度计，这种温度计虽有较高的精度，但是，就实际工程的应用而言，点式温度计只能检测某一时刻某一固定位置的温度，而不能拟合出某一时刻混凝土结构内任意位置的温度，不能检测出混凝土结构内任意位置的温度梯度，不能方便地为工程服务。

随着科技的进步，目前，混凝土结构的温度分布拟合出现了线性插值法和二次插值法。线性插值法虽然简单，但是其精度太低，无法应用于实际工程。二次插值法虽然计算精度高于线性插值法，但是，当混凝土结构处于外部环境遭遇寒潮袭击或温度骤变、混凝土结构内部埋设冷却水管等情况下时，其也不能很好地拟合出混凝土结构的温度分布和温度梯度，特别是冷却水管周围的混凝土结构的温度分布和温度梯度。

保温效果可以由表面散热系数来评价，而目前，在不同的保温措施条件下，混凝土结构的表面散热系数一般是通过经验公式取得的，而这种通过经验公式取得的表面散热系数很难真实反映出实际工程施工现场混凝土结构的表面保温效果，给温控措施的制定带来不准确因素。

另外，目前，太阳辐射热大多是根据估算出的温度梯度数据，通过经验公式计算得出，在实际工程中可以发现，通过这种方法得到的太阳辐射热不能够很好地、真实地反映出混凝土结构所在地的太阳辐射热特性，应加以改善求取方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土结构温度分布、温度梯度、保温效果和所在地太阳辐射热的检测方法，该检测方法可方便快捷地得出混凝土结构的温度分布曲线、混凝土结构的温度梯度、混凝土结构的表面散热系数以及混凝土结构所在地太阳辐射热，温度分布曲线、温度梯度、表面散热系数可为温控防裂措施的制定快速提供直接参考依据，太阳辐射热可真实地反映出混凝土结构所在地的太阳辐射热特性。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种混凝土结构温度分布的检测方法，其特征在于，它包括步骤：

步骤一，在n+1个测点上分别设置温度传感器，该n+1个测点分别位于混凝土结构表面以及混凝土结构内的n个不同深度位置上；

步骤二，在设定时刻测出该n+1个测点的温度；

步骤三，设定混凝土结构的温度分布曲线为下式1)：

T(x)＝k₁+k₂x+k₃x²+k₄x³+...+k_n+1xⁿ    1)，

在式1)中，T(x)为在设定时刻时混凝土结构的温度分布，x为测点所在位置到混凝土结构表面的距离，n为大于等于3的正整数，k₁、k₂、...、k_n+1为设定系数；