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隧道混凝土冬期施工技術(shù)
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摘要:對(duì)隧道冬期混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié),為類(lèi)似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:隧道混凝土冬期溫度防凍技術(shù)
某隧道位于山東省魯中地區(qū),冬季最低氣溫-13℃,冰凍期長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月,在冬季進(jìn)行了混凝土二次稱(chēng)砌及噴射混凝土施工。
一、響隧道混凝土冬季施工的主要因素
混凝土設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)偏低:決定混凝土抗凍能力的重要指標(biāo)就是混凝土的抗凍標(biāo)號(hào)。
材料品質(zhì)對(duì)混凝土凍融破壞的影響:組成混凝土的材料品質(zhì)與抗凍性決定著混凝土抵抗凍融破壞的能力,另外抗凍性要求較高的混凝土可采用加氣劑提高抗凍標(biāo)號(hào)。
混凝土在施工的主要影響因素:如配合比不嚴(yán)、水灰比過(guò)大、人工拌合不均、振搗不密實(shí)等等。上述諸因素是互相關(guān)聯(lián),互相制約的,這些因素綜合起來(lái)決定著混凝土凍融破壞的程度和速度。
二、混凝土受凍的原因及危害
溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。大氣氣溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重,成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%-50%。
混凝土在澆筑過(guò)程中受凍,會(huì)導(dǎo)致混凝土硬化時(shí)間延長(zhǎng),同時(shí)強(qiáng)度降低,受凍時(shí)間越長(zhǎng),溫度越低,強(qiáng)度損失越大;混凝土在硬化過(guò)程受凍,會(huì)導(dǎo)致混凝土嚴(yán)重破壞,因?yàn)榇藭r(shí)混凝土強(qiáng)度很低,混凝土中水分子凝結(jié)成晶體后體積膨脹會(huì)輕易造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞;混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后反復(fù)凍融也會(huì)造成混凝土的破壞。
配合比、水灰比,最優(yōu)砂率及含氣量對(duì)混凝土的抗凍性都有影響。其中影響最大的是水灰比。因?yàn)樗磻?yīng)所需水分只占水泥重量的25-30%,但為了滿(mǎn)足施工和易性的要求,常常將水量加大到50-70%,或更大,用水量大大超過(guò)水泥水化反應(yīng)的實(shí)際水量,而且是游離存在于混凝土中,游離水越多,孔隙就越多,密度就越小,因而會(huì)降低混凝土的抗凍能力,甚至結(jié)冰。冬季進(jìn)行混凝土施工時(shí),一定要掌握好砂率,控制好水灰比,一般不宜超過(guò)0.6。
三、混凝土防凍措施
要提高混凝土的抗凍能力,尤其應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)施工質(zhì)量控制。針對(duì)以上論述和分析,從混凝土的原料選擇、配合比、澆筑三個(gè)環(huán)節(jié)著重考慮:
提高溫度包括?;炷涟韬衔锉旧頊囟鹊奶岣吆褪┕きh(huán)境溫度的提高。
1.混凝土拌合物主要是砂、碎石、水泥、水等的混合物,按規(guī)范規(guī)定水泥不能加熱,因此提高拌合物的溫度主要考慮骨料和水的加溫。
在上料斗內(nèi)側(cè)壁焊上2-3道鋼管,管壁下側(cè)鉆孔,管與蒸汽鍋爐相連,水蒸氣從料斗底往上升時(shí),骨料被100e的水蒸氣包圍,達(dá)到了加熱的目的。這種加熱方法熱利用律率高,溫度升高的快,安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單,但要對(duì)骨料的含水量進(jìn)行測(cè)定調(diào)整骨料稱(chēng)重量,尤其是細(xì)集料,水可以加熱到100e,混凝土拌合提前2h,利用大水箱裝水,水箱以下?tīng)t火加熱至100e,一箱水不夠時(shí),可在使用中再加水加溫,箱內(nèi)熱水用水泵泵送到攪拌機(jī)中。
混凝土拌和料的投料順序:(1)砂石料進(jìn)拌和機(jī)加90%的水進(jìn)行攪拌1min;(2)水泥、外加劑進(jìn)拌和機(jī)進(jìn)行攪拌1.5min以上并補(bǔ)充剩余10%的水分;砂石料與水泥、外加劑分開(kāi)進(jìn)料斗,必須以此防止水泥、外加劑接觸熱水發(fā)生水泥“假凝”現(xiàn)象;拌和時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),以防止出現(xiàn):(a)混凝土顏色不均勻、外觀質(zhì)量問(wèn)題;(b)防止材料間熱交換時(shí)間過(guò)短,混凝土和易性和施工性能差。
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