大體積混凝土的溫控防裂，一直是工程界的難題。目前，作為一項(xiàng)超級(jí)工程，我國(guó)巨型水電站白鶴灘水電站，耗資1700多億元的白鶴灘水電站建設(shè)至今，尚未出現(xiàn)一條溫度裂縫，其中離不開(kāi)溫度傳感器技術(shù)的應(yīng)用。

目前，該大壩現(xiàn)埋設(shè)有數(shù)千支監(jiān)測(cè)儀器，用于感知?dú)鉁?、風(fēng)速、入倉(cāng)溫度、澆筑溫度等信息，并將信息反饋給大壩的智能建造信息管理平臺(tái)。平臺(tái)將收集到的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷，并將分析結(jié)果實(shí)時(shí)推送給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，以便管理人員及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況、采取適當(dāng)措施。其中，一些比較成熟的系統(tǒng)甚至可以做到系統(tǒng)智能控制、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，保證任何細(xì)小的異常情況都在第一時(shí)間得到妥善處理。比如，白鶴灘水電站大壩在世界上是首次全壩采用低熱水泥混凝土進(jìn)行澆筑。

據(jù)悉，這種水泥的水化熱比中熱水泥低約15%，能提高混凝土出機(jī)口溫度、減少混凝土冷卻通水量，從源頭上解決了大壩的溫度裂縫問(wèn)題。據(jù)悉，僅此溫控費(fèi)用一項(xiàng)，就可節(jié)省上億元。與此同時(shí)，更重要的是，運(yùn)用了智能大壩相關(guān)技術(shù)，能很方便地全過(guò)程掌握大壩混凝土生產(chǎn)、澆筑溫控狀態(tài)，保證工程質(zhì)量。

大壩需溫控防裂的原因

白鶴灘拱壩高289米，混凝土總方量為803萬(wàn)立方米。大壩建設(shè)需要澆筑大量混凝土，混凝土中的水泥水化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱量，使混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采取有效的溫度控制措施，任由混凝土熱脹冷縮，難免會(huì)產(chǎn)生裂縫。
裂縫對(duì)于大壩質(zhì)量的影響又很大。裂縫會(huì)導(dǎo)致大壩滲水，進(jìn)而產(chǎn)生內(nèi)部的腐蝕和結(jié)構(gòu)破壞。也正因?yàn)槿绱?，能否控制得好大壩開(kāi)裂，成為了衡量大壩建造成功與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。以上便是大體積混凝土為何需要溫控防裂的原因。

溫度傳感器技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)此，清華大學(xué)和三峽集團(tuán)共同研制的智能通水成套裝備和移動(dòng)實(shí)時(shí)軟件平臺(tái)，通過(guò)在新澆筑混凝土壩塊和水管中安裝數(shù)字溫度傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量混凝土溫度和進(jìn)出水溫。

具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于全壩31個(gè)壩段，每一倉(cāng)混凝土中都在不同位置處埋設(shè)有數(shù)支溫度傳感器和循環(huán)冷卻水管，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部的溫升，并進(jìn)行有針對(duì)性的降溫。點(diǎn)開(kāi)手機(jī)，大壩施工狀態(tài)和各種參數(shù)盡在掌握。在冷卻水管中安裝的溫度、流量和一體流溫集成控制裝置，還能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)智能控制。 除采用了溫度傳感器的智能通水系統(tǒng)外，大壩還配有智能噴霧機(jī)，可將傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、理論模型和噴霧機(jī)有機(jī)結(jié)合。

比如，以智能通水系統(tǒng)來(lái)舉例，布置在大壩上的溫度傳感器和流量傳感器，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壩體溫度、冷卻通水水溫及流量等與混凝土溫控相關(guān)的數(shù)據(jù)，智能大壩服務(wù)器收集到數(shù)據(jù)后，根據(jù)溫控要求計(jì)算通水參數(shù)，并按照計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整一體式流溫伺服閥，從而實(shí)現(xiàn)冷卻通水的實(shí)時(shí)精確調(diào)節(jié)。

據(jù)悉，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)短、控制精度高，管理人員只需要監(jiān)控系統(tǒng)、處理異常情況，大大減少了勞動(dòng)量，提高了工作效率。最終，大壩各處的混凝土溫度都低于設(shè)計(jì)要求的2到3℃，有效地防止了開(kāi)裂。
以上便是為各位介紹的溫度傳感器技術(shù)在我國(guó)巨型水電站項(xiàng)目混凝土溫控防裂中的應(yīng)用了。由此我們也看到了控制溫度裂縫，提高工程質(zhì)量和保證工程長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。