大体积混凝土通水冷却人工智能控制算法

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大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法

大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法

大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法前言:大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法是一种针对大型混凝土工程项目的新型施工技术。

该工法利用水的传热性能,通过通水冷却的方式控制混凝土温度,有效解决了大体积混凝土施工中因内部温度过高引发的裂缝和温度应力问题。

本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

一、工法特点大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法具有以下特点:1. 高效节能:通过通水冷却控制混凝土温度,可有效降低水泥水化反应的温度峰值,减少大量的热损失,提高能源利用效率。

2. 降低温度应力:水的传热能力较强,通过通水冷却可均匀降低混凝土温度,减小混凝土的温度应力,有效避免温度裂缝的产生。

3. 提高强度和耐久性:适当控制混凝土温度可以减缓水泥水化反应的速度,有利于提高混凝土的强度和耐久性。

4. 适应性强:适用于各种体积的混凝土工程,无论是块状构件还是大坝、桥梁等大型基础工程均可采用该施工工法。

二、适应范围大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法适用于下列工程项目:1. 大型水电站、水利工程:如水电机组基坑施工、持力层浇筑等。

2. 高速公路、桥梁工程:如桥墩、墩台、桥面板等混凝土结构的施工。

3. 地铁、隧道工程:如车站、隧道衬砌等混凝土结构的施工。

4. 大型水池、储罐工程:如水处理池、储存池等混凝土结构的施工。

三、工艺原理大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法主要通过水泵将冷却水送至混凝土内部,实现对混凝土温度的控制。

具体工艺原理如下:1. 冷却水的供给:根据混凝土温度的实际情况,合理调节冷却水的水量和喷淋时间,保证混凝土表面温度的稳定。

2. 混凝土浇筑:采用分层浇筑的方法,避免大块混凝土同时固化产生的温度应力。

3. 冷却水的回收:通过排水管道将冷却水回收,进行循环使用,减少水资源的浪费。

四、施工工艺大体积混凝土通水冷却动态控制消峰降温施工工法的施工工艺主要包括以下步骤:1. 确定冷却水的供应方式和喷淋位置:根据混凝土结构的要求和施工现场条件,确定冷却水的供应方式和喷淋位置。

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法一、前言随着建筑工程的发展,大体积混凝土施工逐渐成为趋势。

然而,在大体积混凝土施工中,由于混凝土自身的热发生和收缩,容易导致温度裂缝和变形问题,从而影响施工质量和结构性能。

为解决这一问题,基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法应运而生。

二、工法特点基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法具有以下特点:1. 温度控制精准:通过智能温控系统实时监测混凝土温度,并根据实测数据自动控制温度,确保施工过程中的温度控制精度。

2. 操作简便:智能温控系统在施工过程中能够自动调整冷却水的流量和温度,减少人工干预,简化操作流程。

3. 施工效率高:智能温控系统能够快速调整混凝土温度,提高施工效率,缩短施工周期。

4. 质量可控:通过精准的温度控制,能够有效降低混凝土的收缩和温度裂缝产生的风险,确保施工质量。

三、适应范围基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法适用于各种规模的大体积混凝土结构,如桥梁、水坝、核电站等,尤其对于温度敏感性较高的特殊结构,更能发挥其优势。

四、工艺原理 1. 预热阶段:通过预热混凝土模板和支模,以提高混凝土的初始温度,并减少硬化过程中的温度梯度。

2.温度控制阶段:在浇筑混凝土时,通过智能温控系统监测混凝土温度,并根据实测数据控制冷却水的流量和温度,以调节混凝土的温度。

3. 后期维护阶段:在混凝土硬化后,继续监测温度变化,并根据需要进行恒温保持和降温控制,以防止温度裂缝的产生。

五、施工工艺1. 预热阶段:对混凝土模板和支模进行预热,提高初始温度。

2. 温度控制阶段:使用智能温控系统监测混凝土温度,自动控制冷却水的流量和温度,实现温度控制。

3. 后期维护阶段:根据实际情况进行恒温保持或降温处理,以控制混凝土的温度变化。

六、劳动组织根据施工工艺和施工阶段的不同,需要合理组织施工人员的工作,确保施工过程的顺利进行。

七、机具设备1. 智能温控系统:用于实时监测混凝土温度,并自动控制冷却水的流量和温度。

桥梁大体积混凝土智能温控施工工法

桥梁大体积混凝土智能温控施工工法

桥梁大体积混凝土智能温控施工工法桥梁大体积混凝土智能温控施工工法一、前言在桥梁工程中,混凝土是常用的结构材料之一。

然而,混凝土的温度控制对于保证施工质量和延长使用寿命至关重要。

为了解决混凝土温度控制的问题,桥梁大体积混凝土智能温控施工工法应运而生。

该工法结合了先进的技术手段和智能控制系统,能够准确控制混凝土的温度,保证工程质量,提高施工效率。

二、工法特点桥梁大体积混凝土智能温控施工工法的特点如下:1.采用全自动智能温度控制系统,实时监测和调节混凝土温度,确保施工过程中温度稳定。

2.结合现代信息技术,实现了施工工艺、施工时间和温度参数的精确配合。

3.通过合理的施工过程设计,减少混凝土收缩和开裂的风险,提高桥梁的结构稳定性和使用寿命。

4.具有高度的自动化程度,减少了施工人员的劳动强度,提高了施工效率。

三、适应范围桥梁大体积混凝土智能温控施工工法适用于大型桥梁工程,尤其是对于需要对混凝土温度进行严格控制的情况更为适用。

四、工艺原理桥梁大体积混凝土智能温控施工工法的工艺原理是通过控制水泥的水化过程来控制混凝土的温度。

具体来说,工法采取以下技术措施:1.在混凝土配合比中添加合适的水化热控制剂,调整混凝土的水化反应速率,减缓水化热释放。

2.采用预冷方式,通过减少混凝土中水的温度,降低混凝土温度。

3.应用智能温度控制系统,根据实时监测的混凝土温度情况,控制混凝土的冷却或加热,确保在施工过程中温度稳定。

五、施工工艺桥梁大体积混凝土智能温控施工工法的施工过程包括以下几个阶段:1.混凝土配合比设计:根据实际情况,确定混凝土的配合比,包括水化热控制剂的添加量。

2.预冷处理:在浇筑混凝土之前,对混凝土进行预冷处理,减少混凝土中水的温度。

3.混凝土浇筑:根据设计要求,将预冷处理后的混凝土浇筑到桥梁结构中。

4.温度控制:启动智能温度控制系统,根据实时监测的混凝土温度情况,进行冷却或加热控制。

5.养护处理:在混凝土硬化前的一段时间内,对混凝土进行养护处理,保证混凝土的强度和稳定性。

数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法(2)

数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法(2)

数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法一、前言现在随着我国建筑工程的不断发展,大体积混凝土浇筑工程也越来越多,传统的施工方法已经无法满足高质量、高效率的要求。

因此,数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法应运而生。

本文将系统介绍这一工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,旨在为工程实践提供参考。

二、工法特点数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法具有以下几个特点:1. 自动化控制:通过数字化传感器和自动控制系统,实现对混凝土温度、浇筑速度和震捣程度等参数的实时监测和控制,提高施工效率和质量。

2. 全天候施工:数字化控制系统可以在不受时间和天气限制的情况下,全天候进行大体积混凝土的浇筑,减少施工时间。

3. 温度控制精准:通过温度传感器实时监测混凝土的温度,根据混凝土温度与环境温度的差异调整水、冷却剂和加热设备,以保持适宜的混凝土温度。

4. 质量可控:数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法能够实时监测施工过程中的参数,并及时调整,保证混凝土的质量稳定。

5. 数据记录和分析:通过数字化控制系统对施工过程进行数据记录和分析,提供施工质量的追溯和改进依据。

三、适应范围数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法适用于需要大量、大体积混凝土的工程,如大型蓄电池厂房、核电站建筑等。

对于要求施工周期短、质量高、施工过程稳定的工程,尤其适用。

四、工艺原理数字化自动温控大体积混凝土浇筑施工工法的工艺原理如下:1. 温度控制与模拟建模:通过建立混凝土浇筑施工模拟模型,利用混凝土温度传感器监测混凝土温度,并结合环境温度和湿度数据,对模型进行参数修正和优化,实现温度的精准控制。

2. 调温措施:根据温度模型的结果,通过调节水、冷却剂和加热设备,可以快速调整混凝土的温度,保持其在适宜的范围内。

3. 施工速度控制:根据模拟模型,控制混凝土的浇筑速度,以保证混凝土的质量均匀性和强度。

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法(2)

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法(2)

基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法一、前言随着建筑施工技术的不断进步,大体积混凝土结构在工程领域中的应用越来越广泛。

然而,由于大体积混凝土施工过程中存在的内温升和加热差异等问题会对混凝土的质量造成不利影响。

为了解决这些问题并提高施工效率,基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法应运而生。

二、工法特点基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法具有以下几个特点:1. 温度控制精准:通过智能温控系统实时监测施工现场的温度变化,并根据预定的施工要求精确调控温度,以确保混凝土的质量和强度。

2. 施工效率高:利用智能温控系统可以将温度控制过程自动化,减少人工操作,提高施工效率。

3. 施工质量可靠:通过合理的温度控制可避免混凝土内温升过高,减少开裂和变形的风险,提高混凝土的耐久性和使用寿命。

4. 可追溯性强:通过智能温控系统可以记录施工过程中的温度变化数据,方便实时监测和后期分析,提供施工质量的追溯证据。

三、适应范围基于智能温控系统的大体积混凝土施工工法适用于各种大体积混凝土结构,如大桥、高楼等。

四、工艺原理该工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面:1. 温度监测:在施工现场设置多个温度传感器,实时监测混凝土的温度变化,并将数据传输给智能温控系统进行分析。

2. 温度调控:根据预定的温度控制曲线,智能温控系统指导混凝土加热和降温的过程,确保温度控制准确。

3. 加热设备:工法采用先进的加热设备,如加热棒、加热板等,能够提供均匀的加热效果,保持混凝土温度的稳定。

4. 冷却设备:工法还配备了冷却设备,可以根据需要对施工现场进行冷却,以控制温度下降速率。

五、施工工艺基于智能温控系统的大体积混凝土施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 温度控制方案设计:根据具体工程和混凝土性能要求,制定合理的温度控制方案。

2. 施工前准备:在施工现场布置温度传感器和加热设备,确保施工区域受热均匀。

大体积混凝土施工及温度控制方案

大体积混凝土施工及温度控制方案

大体积混凝土施工及温度控制方案1、温控原因大体积混凝土在水泥水化热作用下,将产生较高的水化热温升,形成不均匀非稳定温度场,产生非均匀的温度变形。

温度变形在下部结构和自身的约束下将产生较大的温度应力,极易导致混凝土开裂。

为保证工程质量,减轻或避免温度裂缝,除应采取合理的施工方法和工艺外,还必须进行温度控制和温控监测。

2、温控标准及措施2.1温控标准温控标准根据在施工期内为保证混凝土不出现有害温度裂缝由温控设计计算而采取,综合考虑混凝土入模温度、混凝土水化热发展变化规律、养护条件、通水散热等因素,主要制定以下三个方面温度控制标准:(1)混凝土浇筑入模温度不超过30℃;(2)混凝土内表温差不超过25℃;(3)混凝土最大降温速度不大于3.0℃/d。

2.2温控措施2.2.1混凝土原材料选择及质量控制(1)水泥:水泥应分批检验,质量应稳定。

如果存放期超过3个月应重新检验。

(2)粉煤灰:粉煤灰入场后应分批检验,质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91)的规定。

(3)细骨料:砂含泥量必须小于2%,其它指标应符合规范规定,砂入场后应分批检验。

细骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。

(4)粗骨料:石子级配必须优良,来源应稳定。

石子必须分批检验,使用前其各项指标必须符合规范要求。

粗骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。

(5)外加剂:掺加性能优良的缓凝型高效减水剂,外加剂在使用前尽量配成溶液,拌和均匀后方可使用,配制应有专人负责,做好配制记录;若直接使用固体外加剂,则需提前分袋称好。

(6)水:河水。

2.2.2优化混凝土配合比,降低水化热温升优化混凝土配合比,尽量降低水泥用量(或使用中热和低热水泥),控制水化热温升,并尽量延长外加剂凝结时间,降低混凝土最高温度。

因此必须通过大量试验,筛选减水率高、凝结时间长、性能优良的外加剂以最大限度的降低水泥用量,同时合理选择配合比参数,使混凝土工作性能优良,便于施工。

大体积混凝土温度场预测的人工智能方法

大体积混凝土温度场预测的人工智能方法

大体积混凝土温度场预测的人工智能方法大体积混凝土的温度场是受到诸多因素影响的非稳态温度场,采用传统的热传导理论求解这种瞬态温度场是非常困难的。

本文探索采用BP 神经网络针对大体积混凝土温度场的特性,提出了一种基于L-M算法的温度场预测模型。

预测结果表明,该模型收敛速度快,预测精度较高。

Key words:Massive concrete; temperature field; artificial neural network; hydration reaction; LM algorithm0.引言大体积混凝土一次浇筑量大,混凝土体积厚,导热系数比较低,水泥水化产生的热量不能及时散失,使混凝土内部温度逐渐升高,造成较大的温度梯度。

如果不采取措施控制混凝土的温度,混凝土就会开裂[1]。

如果在施工以前能够成功地对混凝土温度场进行预测,可为设计、施工、采取温控措施、防止混凝土开裂提供依据。

这对于提高工程质量有重要意义。

但由于水泥水化过程中,系统的温度、生热率、热流率、热边界条件等随时间都有明显变化。

因此,采用传统的热传导理论求解这种瞬态温度场是非常困难的。

本文探索性地采用BP 神经网络,从混凝土结构出发,以结构尺寸及边界条件、浇筑温度、环境温度、绝热温升、导温系数作为输入参数,混凝土内部温度最大值和温度梯度最大值作为输出参数,采用LM(Levenberg-Marquardt)优化算法对学习样本进行优化,建立大体积混凝土温度场的预测模型,对温度场进行预测。

1.大体积混凝土温度场构成因素分析用有限元分析软件ANSYS对某大体积混凝土剪力墙进了瞬态温度场分析,如图1所示。

图1 某大体积混凝土墙瞬态温度场分析通过温度场有限元分析我们可以看出混凝土内部最高温度一般发生在结构物的中心位置。

另外,如下五种因素对大体积混凝土温度场有重要影响:1.1混凝土的浇筑温度在绝热条件下,混凝土内部的最高温度,是浇筑温度Ti与水泥水化热温升的总和。

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术随着建筑业的不断发展和城市化进程的加快,大体积混凝土的使用越来越广泛。

由于混凝土自身的温度变化和收缩变形等因素,容易导致裂缝的产生,影响工程的质量和使用寿命。

如何在混凝土施工中进行智能温控和抗裂养护成为了当前建筑行业亟待解决的问题之一。

本文将重点介绍大体积混凝土智能温控及抗裂养护的施工技术,旨在为相关从业人员和研究人员提供参考。

一、大体积混凝土的特点及施工要求大体积混凝土一般指单体积超过1000m³的混凝土,如水泥混凝土基础、水工混凝土坝、混凝土建筑等。

由于其体积大、自重重、内部难以散热,因此在施工过程中容易出现温差大、收缩变形大的问题,增加了裂缝的产生风险。

在大体积混凝土的施工过程中,需要进行智能温控和抗裂养护,以确保工程质量和使用寿命。

二、大体积混凝土智能温控技术1. 预浇带和降温措施在大体积混凝土施工前,可以设置预浇带来减小混凝土温差,同时可利用降温剂来降低混凝土的温度。

预浇带是在施工前先浇筑一层薄混凝土,起到减小温差的作用。

而降温剂则是通过添加到混凝土中,能够降低混凝土的凝结温度,减缓水泥水化反应速度,从而减小混凝土的温度,减少收缩变形。

2. 混凝土温度监测和控制利用温度传感器和自动控制技术,实时监测混凝土温度,以确保混凝土的温度符合设计要求。

一旦发现温度超出范围,及时调整降温措施,保证混凝土均匀升温和降温,避免因温差大而导致的裂缝产生。

在大体积混凝土的浇筑过程中,需要对混凝土的温度进行严格控制,避免出现过热或过冷的情况。

通过控制混凝土的浇注速度、浇筑温度和浇筑方式等措施,来确保混凝土的温度符合设计要求。

1. 混凝土裂缝预防在混凝土浇筑后,及时采取预防措施,防止混凝土在养护过程中出现裂缝。

一般采用覆盖湿棉被、撒水养护和遮阳避光等方法来减少混凝土表面的温度变化,降低内部应力,减少裂缝的产生。

2. 混凝土智能养护利用智能养护设备和技术,实现对混凝土养护环境的实时监测和调控。

大体积混凝土冷却循环水温控施 工 工 法(优选)word资料

大体积混凝土冷却循环水温控施 工 工 法(优选)word资料

大体积混凝土冷却循环水温控施工工法(优选)word资料大体积混凝土冷却循环水温控施工工法申报材料安徽建工集团国内工程公司二0一一年八月二十八日目录一、施工工法申报表二、工法文本三、关键技术的鉴定证书四、关键技术专利证书和科技成果获奖证书复印件五、工程应用实例情况证明六、经济效益证明七、施工图片一、工法申报书安徽建工集团企业工程建设工法申报表工法名称大体积混凝土冷却循环水温控施工工法类别房屋建筑工程专业分类地基与基础申报单位安徽建工集团国内工程公司申报时间二0一一年八月二十六日填写说明1.“申报单位”栏:应为工法的第一完成单位。

2.“类别”栏:请在房屋建筑工程、土木工程、工业安装工程对应项中划“√”。

3.“专业分类”栏:房屋建筑工程类别包括:(1)地基与基础(2)主体结构(3)钢结构(4)装饰与屋面(5)水电与智能(6)其他;土木工程类别包括:(1)公路(2)铁路(3)隧道(4)桥梁(5)堤坝与电站(6)矿山(7)其他;工业安装工程类别包括:(1)工业设备(2)工业管道(3)电气装臵与自动化(4)其他。

如没有对应专业,请填写“其他”并注明自己认可的专业分类。

4.“主要完成单位”栏:填写内容应与“主要完成单位意见”栏中的公章一致。

主要完成单位最多3个。

5.“主要完成人”栏:最多填写5人。

6.“工法应用工程情况”栏:最少填写3项工程;如填写2项(含)以下工程,应在申报表“工法成熟、可靠性说明”栏进行阐述。

7.工法关键技术涉及有关专利的,应在“关键技术及保密点”栏注明专利名称和专利号。

二、工法文本大体积混凝土冷却循环水温控施工工法1前言大体积混凝土由于结构截面大,水泥总用量大,水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。

我公司在施工大体积混凝土施工过程中,总结出了一套超厚、高强大体积混凝土承台的施工工法,即采用在承台内部预埋钢管、利用管内冷水循环使混凝土内部降温的方法,成功地控制了混凝土裂缝的产生和发展,取得了明显的经济效益和社会效益。

大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法(2)

大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法(2)

大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法一、前言随着大坝建设越来越多,对于大坝混凝土的施工工法也在不断创新和发展。

大坝的温度控制一直是一个重要的问题,而传统的冷却方式效果有限,施工过程中无法实时监测和调整。

为此,大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法应运而生。

二、工法特点大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法有以下几个特点:1. 智能化:该工法采用先进的传感技术和控制系统,能够实时监测大坝混凝土的温度和湿度,并根据监测结果进行智能调控,实现温度控制的自动化。

2. 个性化:根据每个混凝土浇筑的实际情况和要求,可以进行个性化的调整,根据施工情况进行冷却水的供给和循环,确保每个浇筑段的温度控制。

3. 循环通水:传统的冷却方式主要是通过喷淋水进行冷却,而该工法将喷淋水改为循环通水的方式,能够更有效地降低大坝混凝土的温度,提高冷却效果。

4. 高效节能:该工法能够通过智能化的调控,根据实际需要进行冷却水的供给,避免了传统冷却方式中冷却水的浪费,提高了冷却效果的同时也节约了资源和能源。

三、适应范围大坝混凝土智能化个性化循环通水冷却施工工法适用于各类大坝混凝土的施工,特别适用于大坝混凝土温度控制较为严格和需要进行高效冷却的情况。

四、工艺原理该工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释,采取相应的技术措施来实现温度控制。

首先,通过传感器实时监测混凝土的温度和湿度,并将数据传输给中央控制系统。

然后,中央控制系统根据监测数据进行智能调控,调整冷却水的供给和循环。

最后,通过循环通水的方式将冷却水引入混凝土内部,实现对混凝土的冷却。

五、施工工艺施工工法的具体步骤如下:1. 安装传感器:在浇筑混凝土前,需要安装传感器,监测混凝土的温度和湿度。

2. 连接管道系统:将冷却水的供给管道与大坝混凝土的浇筑管道连接起来,实现冷却水的供给和循环。

3. 启动控制系统:启动中央控制系统,并将传感器监测到的数据传输给中央控制系统。

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术

大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术混凝土在使用过程中,容易出现开裂、龟裂、温度过高等问题,这些问题都会影响混凝土的使用寿命和力学性能。

为了有效解决这些问题,本文提出了一种大体积混凝土智能温控及抗裂养护施工技术。

一、智能温控技术为了保证混凝土在施工和使用过程中的温度控制,本技术采用了智能温控系统。

该系统由温度传感器、控制器和加热装置组成,可以实时监测混凝土的温度变化,并通过控制器调整加热装置的输出功率,使混凝土的温度得到有效控制。

此外,智能温控系统还可以通过对数据的收集和分析,不断优化混凝土的配合比、施工工艺,从而提高混凝土的力学性能和使用寿命。

二、抗裂养护技术为了解决混凝土裂缝的问题,本技术引入了抗裂养护技术。

该技术采用了混凝土记概应力法进行养护,通过施加一定的压力,可以有效避免混凝土龟裂、开裂等问题。

在使用混凝土记概应力法进行养护时,混凝土的表面需要施加一定的负荷和保持一定湿度。

负荷的大小和时间的长短根据混凝土的性能和实际需要进行调整。

同时,为了保持湿润,需要在混凝土的表面覆盖保湿膜,避免水分的过度挥发。

通过采用记概应力法进行养护,可以避免混凝土龟裂、开裂等问题,大大提高混凝土的使用寿命和力学性能。

三、施工技术为了保证混凝土在施工过程中的质量,本技术还采用了一些先进的施工技术。

如混凝土预应力张拉技术、超声波测量和控制技术、抹灰机械化施工技术等。

混凝土预应力张拉技术可以通过对混凝土施加预应力,使混凝土在使用过程中得到更好的力学性能和使用寿命;超声波测量和控制技术则可以对混凝土的配合比、混合程度进行实时监测和调整,保证混凝土的质量;抹灰机械化施工技术可以提高混凝土的施工效率和质量,减少劳动力成本。

自动恒温冷却解决地下大体积混凝土水化热施工工法(2)

自动恒温冷却解决地下大体积混凝土水化热施工工法(2)

自动恒温冷却解决地下大体积混凝土水化热施工工法自动恒温冷却解决地下大体积混凝土水化热施工工法一、前言随着城市建设的快速发展和建筑结构的不断创新,地下大体积混凝土结构的施工越来越常见。

然而,由于混凝土水化热引起的温度上升,容易导致混凝土龟裂和变形,从而影响了结构的稳定性和使用寿命。

为了解决这个问题,自动恒温冷却技术被引入,成为一种理想的施工工法。

二、工法特点自动恒温冷却工法通过控制混凝土水化热释放速率,使施工过程中的温度保持在设计范围内,从而消除了温度应力,减少了混凝土龟裂和变形的风险。

该工法具有以下特点:1. 高效节能:通过自动控制冷却系统,节约了大量人力和能源。

2. 环保绿色:采用纯水作为冷却介质,无污染、无污水排放。

3. 自动化控制:使用先进的仪器设备进行监测和控制,保证施工过程的稳定性和可靠性。

4. 适应性强:可以根据不同工程的要求进行定制,满足各种施工需求。

三、适应范围自动恒温冷却工法适用于各类地下大体积混凝土结构的施工,包括地下车库、地下室、隧道、地铁站等。

同时,该工法可以根据不同项目的要求进行调整和优化,适应不同的气候和环境条件。

四、工艺原理自动恒温冷却工法基于混凝土的水化热释放特性,通过冷却系统控制混凝土温度的升降。

具体来说,该工法采用以下技术措施:1. 温度监测:安装温度传感器,实时监测混凝土温度的变化。

2. 数据分析:基于温度监测数据对混凝土水化热释放速率进行分析和预测。

3. 冷却设备控制:根据分析结果和施工要求,自动控制冷却设备的启动和停止,并调整冷却介质的流量和温度。

4. 保温措施:通过加装保温层或采取其他措施,减少混凝土温度的损失。

五、施工工艺1. 前期准备:确定施工范围和混凝土配合比,并安装温度传感器。

2. 温度监测和数据分析:在混凝土浇筑过程中,实时监测温度变化并记录数据,通过数据分析确定冷却措施。

3. 冷却设备调整:根据数据分析结果,调整冷却设备的启动和停止时间,以及冷却介质的流量和温度。

浅谈大坝混凝土冷却水供水系统及通水冷却优化

浅谈大坝混凝土冷却水供水系统及通水冷却优化

浅谈大坝混凝土冷却水供水系统及通水冷却优化如何控制混凝土拱坝坝体温度是关系大坝运行安全的关键。

为避免大体积混凝土因内部温度过高而产生温度应力,并发展形成温度裂缝,从而影响结构安全性、稳定性及耐久性。

必须以降低混凝土内部温度为目标,采用相关工程措施。

本文以本人参加的龙江水电站枢纽工程为例,介绍了通水冷却施工在凝土坝体温度中的应用,望对类似工程有所帮助。

标签大坝混凝土;供水系统;通水冷却一、工程概述在龙江水利枢纽大坝施工工程中,遇到根据大坝总进度计划对大坝横缝灌浆的计划安排,完全按照《龙江水电站枢纽工程大坝混凝土温度控制施工技术要求》中的要求无法满足现场实际进度要求,为保证大坝后续施工节点要求,根据实际对大坝混凝土制冷系统、通水冷却时间重新进行了分析、计算、调整,确保了大坝横缝灌浆及下闸蓄水节点目标按期实现。

本方案主要针对EL846以下部位进行调整优化,EL846以上部位仍按《龙江水电站枢纽工程大坝混凝土温度控制施工技术要求》进行。

二、制冷水需求强度根据《龙江水电站枢纽工程大坝混凝土温度控制施工技术要求》及专家会议讨论要求,对需要接缝灌浆的灌区,其顶部6m范围内的混凝土块必须同时冷却,达到接缝灌浆所需的温度时,才开始施灌。

EL765~EL795灌区进行横缝灌浆需冷却EL765~EL801之间坝体混凝土至封拱温度,共计116个接口,则每小时供水量为116×1=116m3/h;EL795~EL819灌区进行横缝灌浆需冷却EL795~EL825之间坝体混凝土至封拱温度,共计146个接口,则每小时供水量为146×1=146m3/h;EL819~EL831灌区进行横缝灌浆需冷却EL819~EL837之间坝体混凝土至封拱温度,共计135个接口,则每小时供水量为135×1=135m3/h;EL831~EL846灌区进行横缝灌浆则需冷却EL837~EL852之间坝体混凝土至封拱温度,共计174个接口,则每小时供水量为174×1=174m3/h。

大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统研究 栾加芹

大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统研究 栾加芹

大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统研究栾加芹摘要:随着科学技术的进步人类文明的发展,人类开始将更多的科学技术应用到社会建设和促进人类文明的发展上来,人工建设工程通过和改造自然资源让我们收益颇多,如古时候的都江堰水利工程以及近代的三峡大坝,大坝建设的施工质量很大一部分取决于施工期的混凝土状态是否良好,建设大坝所用的混凝土在温度变化下不开裂是关键,因此大体积的混凝土的通水冷却智能温度控制方法与系统尤为重要。

关键词:大坝建设;混凝土;通水冷却;智能温度控制温度对于混凝土的影响极大,在夏季浇筑混凝土时由于气温较高以及通水冷却等条件的影响,混凝土的浇筑仓温度难以把握,很容易超过浇筑仓的最高温度限制,从而造成混凝土在建设过程中或大坝建成后容易开裂导致大坝的功能性和使用性能降低,加重后期的修复任务,而采用智能的通水冷却控制方法和系统将会有效的将混凝土的浇筑仓温度控制在合理的范围内,从而防止大坝的开裂,减轻后期的修复工程的任务。

一、人工通水冷却控温的主要弊端采用人工记录的方法对人工球阀、水银温度计及水表的数据变化进行记录,具有较强的主观性加上人工记录的间隔时间较长,容易导致数据的准确性较低;传统的通水系统准确度较低,且由于设备系统的不完备,信息反馈间隔时间长,效率低且数据不可靠缺乏准确度,从而导致混凝土的温度控制无法达到理想的效果;传统的温控方法采用大流量的水温控制策略以帮助降低大坝温度,造成了水资源的极度浪费并产生经济损失;由于人工测量以及数据整理分析需要的时间较长,导致大坝混凝土的温度控制工作难以同步进行,从而导致大坝混凝土的温度变化范围超过温度变化的标准,进而直接导致大坝的开裂;由于人力资源有限,采用人工控制混凝土温度的方法难以对大坝混凝土的整体控制,也难以对大坝情况及变化进行分段的细致精确的了解并未其制定个性化的有针对性的控制措施。

二、混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统的工作特点混凝土的通水冷却智能温度控制方法与系统主要是利用现代的数字系统,一是将数字温度传感器安装在新浇筑的大体积混凝土中以便对混凝土的温度进行实时监控,从而掌握混凝土温度变化的实时情况;二是为确定实时通水流量,在浇筑仓进出水管上安装一体的流温控制装置以实现远程的通水信息的采集和反馈。

超大体积混凝土内部循环水温控工法

超大体积混凝土内部循环水温控工法

超大体积混凝土内部循环水强制温控施工工法中建五局第三建设有限公司张英涛刘凯仁陈长明1.前言随着城市建设的高速发展,土地资源日益稀缺,建筑朝地上(更高)地下(更深)要空间,体量规模超大型化趋势明显,超大体积砼愈来愈多。

为防止超大体积混凝土施工中因温控不利产生裂缝而对结构安全造成危害。

2006年10月我公司在温州香格里拉大酒店塔楼基础筏板超大体积混凝土工程中成功应用了“内部循环水强制温控”施工技术,并形成了施工工法。

2.工法特点2.1可操作性强:利用在超大体积混凝土内部埋设连通水管、通水循环冷却强制温控这一物理手段,通过调节水流量可人为控制混凝土内部温度及温升温降速率,使其在允许范围之内,解决超大体积混凝土温度裂缝防治的难题。

2.2理论成熟,计算简便:采用水管冷却等效热传导方程,不需采用电算(有限元法),用简单的代数运算即可预测循环水冷却条件下超大体积混凝土内部温度变化,同时可确定循环水管的设置参数,简单易行。

温控效果经电子仪器监控测量,与计算预测值较为吻合。

2.3监控手段先进:选择精密温度监测仪器——内埋热电偶电子测温计进行温度监控,将数据处理和信息反馈技术应用于施工,动态调整超大体积混凝土养护的“内降”(调节循环水流量)和“外保”(调整覆盖厚度和养生用水),及时采取有效应对措施,使信息化施工成为现实。

2.4节约工期:采用物理手段降低超大体积混凝土内部温度,减少内外温差,缩短“外保”时间,提前移交工作面衔接下道工序,有效缩短工期。

2.5降本增效,节能环保:降温水经混凝土内部循环,热交换后被加温,抽出后做为养生用水,提高混凝土表面温度,减小温差,“外保”效果显著;节约传统覆盖材料,不需额外养护水,成本降低,节约加热能耗,经济环保。

3.适用范围适用于高层、超高层建筑基础底板、结构转换层、大型工业厂房基础及大型设备基础等超大体积混凝土的施工。

4.工艺原理4.1分析超大体积混凝土的温度特性得出:水泥在硬化过程中产生的温度应力超过混凝土的极限抗拉强度是产生裂缝的主要原因,对结构安全危害严重,后果难以弥补。

大体积混凝土冷却循环水温控措施方案

大体积混凝土冷却循环水温控措施方案

大体积混凝土冷却循环水温控措施由于大体积混凝土具有结构厚、体形大、施工技术要求高等特点,在大体积混凝土施工过程中,因水泥水化热作用产生很大的热量,混凝土表面热量散失较快,内部热量不易散发,从而内部与表面产生较大的温差。

当温差超过一定临界值时,致使混凝土产生温度应力裂缝,从而影响工程的耐久性。

本工程底板3.2米、2.6米厚采用“大体积混凝土冷却循环水温控施工工法”,防止了大体积混凝土产生温度应力裂缝的质量通病。

采用冷却循环水温控法降低大体积混凝土温升,通过测温点内热偶传感器所测混凝土内温度的变化规律,自动调节循环水管水流速度,平衡大体积混凝土内外温度,防止混凝土温差所产生的应力裂缝,确保工程质量。

5.11.1施工工艺流程施工工艺流程见下图5.11.2砼温升和冷却循环水管、测温点埋设计算(1)砼温升计算根据经验公式:Tmax= To +Q/10式中 Tmax----为砼内部的最高升温值;To----为砼浇筑温度。

按夏天15天平均气温取30℃;Q-----为C30每立方米砼中PO42.5矿渣水泥用量取368㎏/m ³,则施工中砼中心最高温升值为:Tmax=30+368/10=66.8℃循环水管道立面示意图(2)冷却循环水管埋设计算1)根据《高层建筑施工手册》及热交换原理,每一立方砼在规定时间内,内部中心温度降低到表面温度时放出的热量,等于砼在硬化期间散失到大气中的热量。

2)依据该基础设计尺寸、配筋、埋件、留洞、夏天昼夜气温变化及砼温升梯度等情况,以¢48冷却循环水管所承担的砼理论降温体积为基准,通过精确计算(计算过程略)确定,冷却循环水管道按照左、中、右三个循环系统进行安装。

冷却循环水管安装上下中心距为660mm,左右中心距为1710mm (如下图所示),三个系统循环水管呈之字形布置。

循环水管道立面安装图冷却循环水管道安装节点详图(3)温控点布置及安装:1)经过计算,对于该基础工程的不同深度的三个冷却循环水系统,均匀设置测温点(布置如下图)。

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大体积混凝土通水冷却人工智能控制算法摘要:通过获取冷却通水的流量、混凝土内部温度计算混凝土冷却通水降温效率,根据设计温控曲线确定的降温时段与降温幅度要求,以当前流量与混凝土温度为计算基准计算下一步流量控制值。

同时引入实际降温流量系数α的动态调整并配合滞后系数ξ的辅助修正,解决除通水以外的其它温控参数变化引起的计算偏差,实现了控制混凝土内部温度均匀平稳下降,并在预期时间内达到控制目标温度的目的。

该算法实现了通水流量的自动计算,排除人工控制的随意性,进一步提高了大体积混凝土的施工质量。

关键词:冷却通水;流量控制算法;仿人工智能;流量系数;滞后系数Study on Human-simulated Intelligent Control Algorithm for Pipe Cooling ofMass ConcreteZhou Hougui 1Tan Kaiyan2Ma Jingang11.China Energy Engineering Group Co., Ltd. Beijing, China 1000802.Gezhouba Group Testing Co., Ltd. Yichang, Hubei, China 443002Abstract: Through acquiring pipe cooling flow and concrete internal temperature, pipe cooling efficiency is calculated. According to the design temperature control graph, cooling period and cooling magnitude are determined, and next control flow is calculated according to the present flow and concrete temperature. Meanwhile, dynamic adjustment from actual cooling flow factor αand additional correction from lag factor ξare introduced, through which the deviation from temperature control parameters other than pipe cooling is considered. Finally steady cooling of concrete is realized and the aim of controlling target temperature within expected period is achieved. Through this algorithm the automatic calculation of pipe flow is realized, and randomness of manual calculation is eliminated, and the further improvement on construction quality of mass concrete is made.Keywords: pipe cooling, flow control algorithm, human-stimulated intelligence, flow factor, lag factor1前言大体积混凝土在浇筑后,例如大坝的坝体,由于水泥水化放热的作用,其内部会产生大量热量导致温度急剧升高,如果这些热量不能很好地排出会导致混凝土内部产生拉应力继而产生裂缝,造成质量事故。

目前,除了采用降低混凝土拌和物温度、覆盖保温被等措施外,最直接和有效的方法是给混凝土内部埋设冷却水管,并通入冷却水来排出热量,即通水冷却技术。

混凝土坝通水冷却技术复杂,是工程建设设计与研究的重要内容。

然而,目前混凝土通水冷却的控制方式通常是人工检测、记录与人工调控方式,这种方式效率低,误差大,调控滞后,数据采集的及时性、准确性不高。

当前越来越多的工程通过调整不同的温控阶段的水温或流量实行个性化通水,这对温控作业人员的要求很高,且需要大量的作业和管理人员。

目前,我国的混凝土工程通水冷却方案是根据工程经验和实测混凝土温度变化过程线规律,划分一期、中期、二期通水降温三个阶段,各阶段分别采用人工凭经验的按固定流量和水温进行通水降温,降温原则就是超温了就加大流量;降温速率过快就降低流量或关闭。

这样的经验控制法经常出现温度陡升陡降和反弹等现象,对混凝土的质量很不利。

本文提供一种大体积混凝土通水冷却仿人工智能控制算法,给出通水流量建议值,减少了以往人工经验控制算法计算时间,从定性到定量,提高了计算精度,解决了温控滞后问题,可以提高工程施工质量。

2算法原理人们在控温过程中凭感官直觉获得被控过程中温度变化,变化的大小及快慢,以及距设定点的远近等信息,并据此对被控对象进行调节控制,虽然这些信息具有模糊量的性质,但经过大脑的分析判断后可作出相应的控制动作(决策),所谓仿人工智能控制,它的基本思想就是在控制过程中,利用计算机模拟人的控制行为,识别和判断描述控制过程中的各种特征量,模仿人的直觉推理,作出相应的控制决策1。

大体积混凝土通水冷却仿人工智能控制系统采用流量和温度传感器组获取通水水温、流量以及混凝土内部温度,安装电动阀门实现通水流量调节控制,测控装置搭载算法软件后储存温控设计要求、水温与流量、混凝土温度等数据,对通水降温的效率进行计算,并将混凝土内部温度与设计要求的目标温度进行比较,找出差距后按照同样的降温效率增、减流量,指挥阀门动作调节至计算流量,通过不断感知和反复学习修正,实现目标温度的智能化控制。

其系统结构如下图2-1所示。

以国内某水电工程为例阐述仿人工智能控制算法的基本原理如下:混凝土大坝通水冷却分三期实现,分别为一期、中期和二期。

(1)一期冷却阶段根据控制目的分为控温与降温两个阶段。

控温阶段由于水泥水化放热,其内部会产生大量热量导致温度急剧升高,需要削减温峰,控制混凝土最高温度,故控温阶段采用最大流量通水,通过采集混凝土温度分析是否满足技术要求,否则调整参数。

降温阶段要求将混凝土温度降至一期冷却目标温度,算法原理同中期冷却和二期冷却,在后面进行阐述。

(2)中期冷却的目的在于控制混凝土一期冷却结束以后的温度回升,通过中期冷却的缓慢降温,降低混凝土二期冷却时的降温幅度,同时使混凝土温度控制由以浇筑层为单元控制转换为以灌浆区为单元进行控制。

一期冷却结束即进入中期冷却阶段,直至二期冷却降温阶段开始时结束。

由于灌浆区内各浇筑层浇筑时间不同,二期冷却阶段是以灌浆区为单元进行控制,在二期冷却开始之前灌浆区内的部分浇筑块应进行中期冷却控温,通过控温协调浇筑时间的差异与二期冷却同步降温的要求。

计算通水流量时,考虑到热交换边界条件除通水参数外基本不变或短期内变化很小,混凝土发热也是均匀的,则混凝土热量变化只与通水流量有关,假定混凝土温度变化与通水总量呈线性关系,则可通过计算前一阶段单位流量的降温系数,即实际降温流量系数α,以此系数、当期混凝土温度、混凝土温度技术要求(温度限值和日降温幅度限值)、计划的降温时段等参数计算未来的通水流量。

其中,计算前一阶段的单位流量的降温系数中追溯天数时段以短为好,通常为1~3天,对于边界条件变化较小的可选择追溯天数长些,变化较大的可短些。

(3)二期冷却根据温度控制的目的分为二期冷却降温、控温、灌浆三个阶段,主要目的是将混凝土温度降低至灌浆稳定温度并维持,以满足接缝灌浆要求。

流量计算方法原理同中期冷却阶段。

(4)实际工程中,由于边界条件总是变化的,假定条件也是有出入的,计算结果与实际情况会有一定差异,需要进行修正。

本算法通过将混凝土温度的计算值与实测值进行比较,即本文中采用的实际降温流量系数α的自行动态调整,进行反复自学习逼近计算,使假定条件和边界条件的变化以及滞后效应带来的误差得到较好的修正,最终达到控制混凝土的温度均匀下降的目的。

3、算法及其实现3.1算法基础每套冷却水管的冷却区域内安置有温度传感器,温度传感器测得的混凝土温度代表该冷却水管所需控制的混凝土温度,冷却水调控间隔采用固定间隔,如冷却水的流量8h 调节一次(由于混凝土温度的大滞后性,一般采用4h 以上比较合理)。

冷却水管上还设置有可调节冷却水流量的电磁阀。

本控制方法的基础参数包括:(1)Q max ,最大通水流量;(2)ξ,滞后系数(用于消除控制中的温度滞后产生的问题,这是一个在实践中总结的经验参数);(3)t 0追溯天数(例如3天,表示根据前3天的实际降温效果来计算下一控制间隔的控制流量)。

(4)设计参数如下表3.1-1。

表3.1-1 分期冷却设计控制参数3.2计算公式(1)计算理论目标降温速率理论目标降温速率=(当前温度-目标温度)/(预期冷却天数-当前已冷却天数),即式3.2-1。

t-t v 1c T T -=理 (3.2-1)式中:V 理:理论目标降温速率,℃/d ;V 限:降温速率限值,℃/d ;T :当前温度,℃;T c :目标温度,℃;t 1:预期冷却天数,d ;t :当前已冷却天数,d 。

该公式适应于降温阶段,如果 ,则应延长预期冷却天数。

(2)计算平均流量平均流量=追溯天数内的流量按其持续时间的加权平均值,即式3.2-2。

(3.2-2)式中::平均流量,h m /3; i Q :各时刻的实测流量,h m /3;i t :各实测流量的持续时间,h 。

(3)计算实际平均降温速率实际平均降温速率=(追溯天数开始时的混凝土温度-当前温度)/追溯天数,即式3.2-3。

0t -v T T实 (3.2-3) 式中: 实V :实际平均降温速率,℃/d ;0T :追溯天数开始时的混凝土温度,℃;T :当前混凝土温度,℃;0t :追溯天数,d 。

在实际工程运用中发现,追溯天数不是越短越好,也不是越长越好,短则无法避免滞后效应对降温速率的影响,而长则边界条件变化过多,造成计算不能逼近当前实际降温流量系数,所以在工程运用中通常取1-5天。

对于边界条件变化较小的可选择追溯天数长些,本文算例取3天,变化较大的可短些,例如取1天。

在一期冷却的早期阶段,由于水泥水化反应放热,热交换剧烈,可取一次观测间隔作为追溯天数,如1/6天、1/3天等。

(4)计算实际降温流量系数实际降温流量系数=实际平均降温速率/平均流量,即式3.2-4。

—实Q v =α (3.2-4)式中:α:实际降温流量系数,。

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