[發(fā)明專利]用于高寒多年凍土區(qū)隧道的低溫早強混凝土配制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310694362.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103787628A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 何貴陽;黎澤恩;李超;王仕奎
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵五局（集團）有限公司;中鐵五局集團第五工程有限責任公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;E21D11/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明技術(shù)涉及隧道混凝土施工領(lǐng)域，特別是涉及一種用于高原高寒隧道多年凍土段、隧道洞門以及外露結(jié)構(gòu)混凝土施工混凝土配制方法。

背景技術(shù)

鄂拉山隧道全長4715米，隧址區(qū)屬于冰緣及構(gòu)造侵蝕中高山，地形起伏較大,海拔介于4300-4600m，屬于多年凍土區(qū)，洞身上部覆蓋多年凍土層，凍土區(qū)上限1.4-1.8m；下限35-36m，上部冰水堆積物多年凍土層為含亞粘土的碎石土以多冰、富冰、飽冰凍土為主；鄂拉山隧道年平均氣溫-4.2℃，極端最高氣溫26.6℃，極端最低氣溫-48.1℃。

在這樣惡劣的條件下進行多年凍土區(qū)混凝土施工技術(shù)難題亟待解決。鄂拉山隧道多年凍土段設計為低溫早強混凝土，要求在混凝土施工過程中既要保證澆筑時所帶入的熱量最小使水化熱溫升不致對凍土層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，又要保證混凝土能夠在低溫條件下正常硬化并在溫度降至負溫之前達到抗凍臨界強度。

如果按照普通混凝土配合比設計及施工顯現(xiàn)不能滿足混凝土低溫早強要求，采取低溫早強混凝土技術(shù)是事關(guān)鄂拉山隧道凍土段施工安全、質(zhì)量、工期和效益的重要措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于高寒多年凍土區(qū)隧道的低溫早強混凝土配制方法，使混凝土在低溫條件、規(guī)定時間內(nèi)達到支撐圍巖的能力，實現(xiàn)經(jīng)濟效能與質(zhì)量可控的目的。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

包括低溫早強混凝土的配方材料選擇，配合比設計，攪拌、運輸、澆筑、拆模與養(yǎng)護，質(zhì)量檢驗與控制；其中配合比設計為：

(1)水灰比：0.43-0.48；

(2)水泥用量：360-400kg/m3；

(3)砂率：38-42%；

(4)用水量：165-180；

(5)坍落度：160-200mm；

(6)復合早強減水劑摻量：占水泥摻量3%；

(7)?-15℃，防凍劑摻量：占水泥摻量3%。

配合比設計時做常規(guī)試驗和低溫試驗；常規(guī)試驗為：在試拌混凝土時選擇將砂、碎石、水泥都控制在5-10℃，通過熱工計算用調(diào)節(jié)水溫的方式將混凝土配制溫度控制在8-13℃左右，制作3、7、28天標準養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護抗壓強度試塊，對抗壓強度做增長對比分析，同時制作抗?jié)B試塊做抗?jié)B性能試驗；低溫試驗為：試拌制作相應的試塊進行負溫試驗，成型后的試塊先在20℃的室內(nèi)靜置2-4小時待其初凝，然后放入低溫箱中養(yǎng)護之7天后取出，轉(zhuǎn)入標養(yǎng)室繼續(xù)養(yǎng)護28天、56天；低溫箱溫度根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度以及現(xiàn)場施工措施取-15℃。

攪拌、運輸、澆筑、拆模與養(yǎng)護包括以下內(nèi)容：

1）拌合站設置：配備兩臺HD900型強制式攪拌機集中拌合混凝土，并配備2臺ZL50型裝載機上料，6臺8m3混凝土運輸車進行運輸，拌合站生產(chǎn)能力能夠達到60m3/h；

2）原材料保溫：攪拌設備、外加劑置于密閉彩鋼房內(nèi)，砂、石料分類、分倉堆放于鋼結(jié)構(gòu)保溫大棚內(nèi)；采用兩臺燒煤鍋爐分別供熱，其中一臺5噸的鍋爐專門為混凝土拌合用水加熱，拌合水加熱溫度控制在30-60℃；一臺10噸的鍋爐采取管道傳熱、暖氣片散熱的方式為砂、石料、外加劑、機械設備保溫加熱，溫度維持在5-10℃；

3）混凝土拌制：每次混凝土拌合前，從細骨料料倉上、中、下抽樣進行含水率檢測取平均值，并對施工配合比相關(guān)數(shù)據(jù)進行確認；水泥、外加劑和經(jīng)過加熱后的水、骨料應分別計量，其計量誤差控制在：水泥、水、外加劑為?1%，骨料為?2%；當水溫高于60℃時應調(diào)整投料順序，使水先與骨料預拌然后再投入水泥、外加劑正式攪拌；混凝土攪拌時間不應低于120S；考慮到混凝土在運輸過程中有熱量損失，將混凝土出機溫度控制在10-15℃；??

4）混凝土運輸與澆筑：采取混凝土運輸車運輸，在混凝土運輸車攪拌筒外加設一層保溫棉制作的保溫罩；混凝土運輸過程中應保持2-4r/min的低速轉(zhuǎn)動，運至澆筑現(xiàn)場后應立即澆筑，停留時間不能超過2小時。澆筑混凝土時應測量混凝土的入模溫度，確保溫度維持在5-10℃，兩邊對稱分層澆筑，每層厚度宜為30cm-50cm，并用插入式振搗器搗固密實；