權(quán)利要求書： 1.一種大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：施工前，根據(jù)施工高度，在施工體內(nèi)選定一層或多層，層間間距為50～100cm，最上層距離施工體頂面的距離和最下層距離施工體底面的距離均在40～60cm范圍內(nèi)；

在每一層內(nèi)布置水管，邊緣處水管到該處施工體體壁的距離為50～80cm，每層中相鄰兩段水管之間的距離為50～100cm，每層水管的入水管頭和出水管頭均向上延伸并露出于施工體的上表面外；

在每一層內(nèi)的混凝土中心處、混凝土邊緣處以及混凝土中心和邊緣的中間位置處布置溫度傳感器，其中，邊緣處的傳感器與該處施工體體壁的距離為40～60cm，所有溫度傳感器均通過線路與設(shè)于施工體外的控制器連接，所述控制器通過驅(qū)動電機控制各層水管內(nèi)的水流；開始混凝土澆筑，在澆筑過程以及澆筑之后的硬化過程中，通過控制器采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并根據(jù)讀數(shù)控制各層水管的水流；

所述控制器用于執(zhí)行如下程序：

連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值；

對驅(qū)動電機的工作模式進(jìn)行循環(huán)判斷，每次判斷時：若有一個溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第一預(yù)設(shè)溫度，或中心溫度與表面溫度相差大于第一預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

若沒有溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第二預(yù)設(shè)溫度，且中心溫度與表面溫度相差不大于第二預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機停止工作；

若中心溫度大于第三預(yù)設(shè)溫度，且連續(xù)三次判斷時所獲得的中心溫度呈持續(xù)下降形勢，則控制驅(qū)動電機以占空比模式工作；

若驅(qū)動電機處于占空比工作模式，且中心溫度相比上次判斷時的中心溫度上升了設(shè)定閾值，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

所述表面溫度為施工體內(nèi)頂層以及除頂層外每層邊緣處所有溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值；

所述中心溫度為中間一層或多層中中心及中間位置處所有溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述施工體為承臺，承臺的各層中均設(shè)置有五個溫度傳感器；每層中，第一溫度傳感器設(shè)于中心位置處，第二、第三溫度傳感器分別設(shè)于該層的兩個相鄰的側(cè)邊處，第四、第五溫度傳感器分別設(shè)于第一溫度傳感器與第二、第三溫度傳感器的中間位置處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值的具體方式為：針對每個溫度傳感器：每隔1～5秒采集一次溫度讀數(shù)；

采集20組讀數(shù)后，將讀數(shù)按大小進(jìn)行排序，取中間30％～60％的讀數(shù)，得到初選讀數(shù)；

取初選讀數(shù)的中位數(shù)，將初選讀數(shù)中，偏離中位數(shù)超過1℃，或不在?40℃～100℃范圍內(nèi)的讀數(shù)濾除，得到合規(guī)讀數(shù)；

對合規(guī)讀數(shù)取平均值，作為該溫度傳感器的讀數(shù)均值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述占空比模式的周期為5～20分鐘，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機先工作再停止，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機工作時間的占比為1％～90％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述第一、第二、第三預(yù)設(shè)溫度均為40℃，所述第一、第二預(yù)設(shè)溫差均為20℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均為變量，若驅(qū)動電機連續(xù)從持續(xù)工作狀態(tài)切換至停止?fàn)顟B(tài)再切換回持續(xù)工作狀態(tài)，則切換回持續(xù)工作狀態(tài)時的第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均取原始值與回差值之和，其他情況下，第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均取原始值，所述回差值為0.1～2℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積混凝土施工控溫方法，其特征在于：所述設(shè)定閾值為1～2℃。

說明書： 一種大體積混凝土施工控溫方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種大體積混凝土施工控溫方法，屬于大體積混凝土施工技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002] 國標(biāo)《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496?2009)里規(guī)定，混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收

縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土。大體積混凝土廣泛應(yīng)用于建筑工

程、橋梁工程、水利工程等大型基礎(chǔ)性工程中。

[0003] 混凝土凝固的過程中會釋放水化熱，導(dǎo)致混凝土升溫，如果混凝土內(nèi)外溫差較大，則會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。為此，美國混凝土學(xué)會(ACI)規(guī)定：

“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形

問題，以最大限度減少開裂”。

[0004] 一般來說，大體積混凝土施工過程中的溫度變化具有如下規(guī)律：[0005] 1、澆筑過程中，上部剛澆筑的混凝土還沒有開始升溫，只有下部先澆筑的混凝土開始放熱，且溫度呈持續(xù)上升的趨勢。

[0006] 2、澆筑完成后，溫度先呈持續(xù)上升的趨勢，并在3?5天左右達(dá)到最高值，然后開始降溫，大約15天后就無需控溫了。

[0007] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中采用的控溫方法是在混凝土內(nèi)埋設(shè)水管等散熱材料，但是這種方式存在以下弊端：

[0008] 1、不應(yīng)該冷卻的時候開啟冷卻。例如，澆筑過程中，混凝土還沒有開始升溫，就已經(jīng)開始冷卻了。

[0009] 2、開啟冷卻后，不能及時停止冷卻。例如，澆筑過程中，混凝土溫度已經(jīng)降下來了，沒有及時停止冷卻。

[0010] 3、溫度下降過程中過度持續(xù)冷卻，造成溫度下降過快。[0011] 如果溫控不好，會影響產(chǎn)品質(zhì)量，并有重大安全隱患。一旦內(nèi)部溫度超過75度，則屬于施工不合格。

發(fā)明內(nèi)容[0012] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種大體積混凝土施工控溫方法，其能夠在大體積混凝土施工過程中進(jìn)行自動控溫，可以有效保障大體積混凝土施工的施工質(zhì)

量。

[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：[0014] 一種大體積混凝土施工控溫方法，其中：[0015] 施工前，根據(jù)施工高度，在施工體內(nèi)選定一層或多層，層間間距為50～100cm，最上層距離施工體頂面的距離和最下層距離施工體底面的距離均在40～60cm范圍內(nèi)；

[0016] 在每一層內(nèi)布置水管，邊緣處水管到該處施工體體壁的距離為50～80cm，每層中相鄰兩段水管之間的距離為50～100cm，每層水管的入水管頭和出水管頭均向上延伸并露

出于施工體的上表面外；

[0017] 在每一層內(nèi)的混凝土中心處、混凝土邊緣處以及混凝土中心和邊緣的中間位置處布置溫度傳感器，其中，邊緣處的傳感器與該處施工體體壁的距離為40～60cm，所有溫度傳

感器均通過線路與設(shè)于施工體外的控制器連接，所述控制器通過驅(qū)動電機控制各層水管內(nèi)

的水流；

[0018] 開始混凝土澆筑，在澆筑過程以及澆筑之后的硬化過程中，通過控制器采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并根據(jù)讀數(shù)控制各層水管的水流；

[0019] 所述控制器用于執(zhí)行如下程序：[0020] 連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值；

[0021] 對驅(qū)動電機的工作模式進(jìn)行循環(huán)判斷，每次判斷時：[0022] 若有一個溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第一預(yù)設(shè)溫度，或中心溫度與表面溫度相差大于第一預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

[0023] 若沒有溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第二預(yù)設(shè)溫度，且中心溫度與表面溫度相差不大于第二預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機停止工作；

[0024] 若中心溫度大于第三預(yù)設(shè)溫度，且連續(xù)三次判斷時所獲得的中心溫度呈持續(xù)下降形勢，則控制驅(qū)動電機以占空比模式工作；

[0025] 若驅(qū)動電機處于占空比工作模式，且中心溫度相比上次判斷時的中心溫度上升了設(shè)定閾值，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

[0026] 所述表面溫度為施工體表面處多個溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值；[0027] 所述中心溫度為施工體混凝土區(qū)域中心位置處多個溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值。

[0028] 具體的，所述表面溫度為施工體內(nèi)頂層以及除頂層外每層邊緣處所有溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值，所述中心溫度為中間一層或多層中中心及中間位置處所有溫度傳

感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值。

[0029] 具體的，所述施工體為承臺，承臺的各層中均設(shè)置有五個溫度傳感器；每層中，第一溫度傳感器設(shè)于中心位置處，第二、第三溫度傳感器分別設(shè)于該層的兩個相鄰的側(cè)邊處，

第四、第五溫度傳感器分別設(shè)于第一溫度傳感器與第二、第三溫度傳感器的中間位置處。

[0030] 具體的，所述連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值的具體方式為：針對每個溫度傳

感器：

[0031] 每隔1～5秒采集一次溫度讀數(shù)；[0032] 采集20組讀數(shù)后，將讀數(shù)按大小進(jìn)行排序，取中間30％～50％的讀數(shù)，得到初選讀數(shù)；

[0033] 取初選讀數(shù)的中位數(shù)，將初選讀數(shù)中，偏離中位數(shù)超過1℃，或不在?40℃～100℃范圍內(nèi)的讀數(shù)濾除，得到合規(guī)讀數(shù)；

[0034] 對合規(guī)讀數(shù)取平均值，作為該溫度傳感器的讀數(shù)均值。[0035] 具體的，所述占空比模式的周期為5～20分鐘，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機先工作再停止，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機工作時間的占比為1％～90％。

[0036] 具體的，所述第一、第二、第三預(yù)設(shè)溫度均為40℃，所述第一、第二預(yù)設(shè)溫差均為20℃。

[0037] 具體的，所述第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均為變量，若驅(qū)動電機連續(xù)從持續(xù)工作狀態(tài)切換至停止?fàn)顟B(tài)再切換回持續(xù)工作狀態(tài)，則切換回持續(xù)工作狀態(tài)時的第一預(yù)設(shè)溫度

和第一預(yù)設(shè)溫差均取原始值與回差值之和，其他情況下，第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均

取原始值，所述回差值為0.1～2℃。

[0038] 具體的，所述設(shè)定閾值為1～2℃。[0039] 從上面的敘述可以看出，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于：[0040] 1、本發(fā)明方法可以對大體積混凝土內(nèi)的溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，并對大體積混凝土進(jìn)行自動控溫，可以有效防止溫度過高或溫差過大而導(dǎo)致的質(zhì)量問題，整個控溫過程可以做

到無人值守，控溫準(zhǔn)確且節(jié)省人工。

[0041] 2、本發(fā)明方法可以對包括澆筑和硬化的整個施工過程進(jìn)行統(tǒng)一的溫度控制，尤其是針對硬化過程中的降溫階段，本發(fā)明可以通過占空比模式控制溫度降低的速度，有效保

障施工質(zhì)量。

[0042] 3、進(jìn)一步地，本發(fā)明通過設(shè)置回差值，可以避免溫度處于臨界值時驅(qū)動電機的頻繁開閉問題，從而延長驅(qū)動電機的使用壽命。

附圖說明[0043] 為了更加清楚地描述本專利，下面提供一幅或多幅附圖。[0044] 圖1為本發(fā)明實施例中控制器的工作流程圖；[0045] 圖2為本發(fā)明實施例中一種施工體的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式[0046] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員對本專利技術(shù)方案的理解，下面以具體案例的形式對本專利的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

[0047] 一種大體積混凝土施工控溫方法，其中：[0048] 施工前，根據(jù)施工高度，在施工體內(nèi)選定一層或多層，層間間距為50～100cm，最上層距離施工體頂面的距離和最下層距離施工體底面的距離均在40～60cm范圍內(nèi)；

[0049] 在每一層內(nèi)布置水管，邊緣處水管到該處施工體體壁的距離為50～80cm，每層中相鄰兩段水管之間的距離為50～100cm，每層水管的入水管頭和出水管頭均向上延伸并露

出于施工體的上表面外；

[0050] 在每一層內(nèi)的混凝土中心處、混凝土邊緣處以及混凝土中心和邊緣的中間位置處布置溫度傳感器，其中，邊緣處的傳感器與該處施工體體壁的距離為40～60cm，所有溫度傳

感器均通過線路與設(shè)于施工體外的控制器連接，所述控制器通過驅(qū)動電機控制各層水管內(nèi)

的水流；

[0051] 開始混凝土澆筑，在澆筑過程以及澆筑之后的硬化過程中，通過控制器采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并根據(jù)讀數(shù)控制各層水管的水流；

[0052] 所述控制器用于執(zhí)行如下程序：[0053] 連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值；

[0054] 對驅(qū)動電機的工作模式進(jìn)行循環(huán)判斷，每次判斷時：[0055] 若有一個溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第一預(yù)設(shè)溫度，或中心溫度與表面溫度相差大于第一預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

[0056] 若沒有溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于第二預(yù)設(shè)溫度，且中心溫度與表面溫度相差不大于第二預(yù)設(shè)溫差，則控制驅(qū)動電機停止工作；

[0057] 若中心溫度大于第三預(yù)設(shè)溫度，且連續(xù)三次判斷時所獲得的中心溫度呈持續(xù)下降形勢，則控制驅(qū)動電機以占空比模式工作；

[0058] 若驅(qū)動電機處于占空比工作模式，且中心溫度相比上次判斷時的中心溫度上升了設(shè)定閾值，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作；

[0059] 所述表面溫度為施工體表面處多個溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值；[0060] 所述中心溫度為施工體混凝土區(qū)域中心位置處多個溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值。

[0061] 具體的，所述表面溫度為施工體內(nèi)頂層以及除頂層外每層邊緣處所有溫度傳感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值，所述中心溫度為中間一層或多層中中心及中間位置處所有溫度傳

感器讀數(shù)均值的算術(shù)平均值。

[0062] 具體的，所述施工體為承臺，承臺的各層中均設(shè)置有五個溫度傳感器；每層中，第一溫度傳感器設(shè)于中心位置處，第二、第三溫度傳感器分別設(shè)于該層的兩個相鄰的側(cè)邊處，

第四、第五溫度傳感器分別設(shè)于第一溫度傳感器與第二、第三溫度傳感器的中間位置處。

[0063] 具體的，所述連續(xù)采集各溫度傳感器的讀數(shù)，并對一定時間內(nèi)每個溫度傳感器的讀數(shù)進(jìn)行篩選和求平均，得到每個溫度傳感器的讀數(shù)均值的具體方式為：針對每個溫度傳

感器：

[0064] 每隔1～5秒采集一次溫度讀數(shù)；[0065] 采集20組讀數(shù)后，將讀數(shù)按大小進(jìn)行排序，取中間30％～50％的讀數(shù)，得到初選讀數(shù)；

[0066] 取初選讀數(shù)的中位數(shù)，將初選讀數(shù)中，偏離中位數(shù)超過1℃，或不在?40℃～100℃范圍內(nèi)的讀數(shù)濾除，得到合規(guī)讀數(shù)；

[0067] 對合規(guī)讀數(shù)取平均值，作為該溫度傳感器的讀數(shù)均值。[0068] 具體的，所述占空比模式的周期為5～20分鐘，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機先工作再停止，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機工作時間的占比為1％～90％。

[0069] 具體的，所述第一、第二、第三預(yù)設(shè)溫度均為40℃，所述第一、第二預(yù)設(shè)溫差均為20℃。

[0070] 具體的，所述第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均為變量，若驅(qū)動電機連續(xù)從持續(xù)工作狀態(tài)切換至停止?fàn)顟B(tài)再切換回持續(xù)工作狀態(tài)，則切換回持續(xù)工作狀態(tài)時的第一預(yù)設(shè)溫度

和第一預(yù)設(shè)溫差均取原始值與回差值之和，其他情況下，第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)溫差均

取原始值，所述回差值為0.1～2℃。

[0071] 具體的，所述設(shè)定閾值為1～2℃。[0072] 具體來說，應(yīng)用該方法可對如圖2所示的承臺進(jìn)行控溫。該承臺長1520cm，寬920cm，高350cm。承臺中布設(shè)三層水管，每層中布設(shè)5個溫度傳感器，其中，3號傳感器位于各

層中心，1號傳感器位于各層的短邊處，5號傳感器位于各層的長邊處，2號傳感器位于各層

內(nèi)1、3號傳感器之間，4號傳感器位于各層內(nèi)3、5號傳感器之間。則承臺的表面溫度由上層1、

2、4、5號，以及中層1、5號傳感器的平均值表征，中心溫度由中層2、3、4號傳感器的平均值表

征。

[0073] 施工過程中，通過溫度傳感器采集承臺內(nèi)的溫度，并通過驅(qū)動電機控制各層水管內(nèi)的水流，整個控制過程由工控機完成。如圖1所示，工控機的控制流程如下：

[0074] 每隔2秒采集一次溫度讀數(shù)；[0075] 取15組數(shù)據(jù)進(jìn)行大小排序，取中間5組數(shù)據(jù)進(jìn)行合規(guī)性處理，并取均值；[0076] 每隔30秒對驅(qū)動電機的工作模式進(jìn)行一次判斷，每次判斷時：[0077] 若有一個溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于40℃，或中心溫度與表面溫度相差大于20℃，則控制驅(qū)動電機持續(xù)工作(即，全速模式)；

[0078] 若沒有溫度傳感器的當(dāng)前讀數(shù)均值大于40℃，且中心溫度與表面溫度相差不大于20℃，則控制驅(qū)動電機停止工作；

[0079] 若中心溫度大于40℃，且連續(xù)三次判斷時所獲得的中心溫度呈持續(xù)下降形勢，則控制驅(qū)動電機以占空比模式工作；占空比模式的周期為10分鐘，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機先工

作再停止，每個周期內(nèi)驅(qū)動電機工作時間的占比為60％。

[0080] 若驅(qū)動電機處于占空比工作模式，且中心溫度相比上次判斷時的中心溫度上升了1℃，則控制驅(qū)動電機退出占空比模式，進(jìn)入全速模式；

[0081] 若驅(qū)動電機連續(xù)從全速模式切換至停止?fàn)顟B(tài)再切換回全速模式，為了防止電機連續(xù)啟停影響壽命，可在原始預(yù)設(shè)溫度和預(yù)設(shè)溫差基礎(chǔ)上加上一個回差值2℃。

[0082] 總之，本發(fā)明方法可以對大體積混凝土內(nèi)的溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，并對大體積混凝土進(jìn)行自動控溫，可以有效防止溫度過高或溫差過大而導(dǎo)致的質(zhì)量問題，整個控溫過程可

以做到無人值守，控溫準(zhǔn)確且節(jié)省人工，有效地保障了施工質(zhì)量。

[0083] 需要指出的是，以上具體實施方式只是本專利實現(xiàn)方案的具體個例，沒有也不可能覆蓋本專利的所有實現(xiàn)方式，因此不能視作對本專利保護(hù)范圍的限定；凡是與以上案例

屬于相同構(gòu)思的實現(xiàn)方案，或是上述若干方案的組合方案，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。