低溫早強(qiáng)耐久混凝土的集中拌和施工

1、低溫早強(qiáng)耐久混凝土的集中拌和多年凍土地區(qū)是我國(guó)在建青藏鐵路地質(zhì)區(qū)段的主要組成部分。高寒缺氧、凍結(jié)期長(zhǎng)（一般為九月至 次年四月）、大風(fēng)、暴風(fēng)雪、雷電等變化無(wú)常是該地區(qū)的氣候特點(diǎn)。這給混凝土施工帶來(lái)了新的課題，使 低溫早強(qiáng)耐久混凝土施工技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。1工程實(shí)例青藏鐵路清水河以橋代路特大橋（DK1033+448）全長(zhǎng)11.703Km,為1366-8m先張梁橋。該橋線下混凝土工程于2002年4月1日開(kāi)工，2002年10月29日結(jié)束，累計(jì)完成現(xiàn)澆混凝土95430ml。該時(shí)段氣溫資料顯示：極端最低氣溫均在零攝氏度一下，極端最低氣溫出現(xiàn)在 4月份（-18.2 C）,極端最高氣溫20.4 C（7月份）。清

2、水河以橋代路特大橋混凝土拌和施工，采用2座集中拌和站，施工高峰期日供應(yīng)混凝土400卅。本文僅以其中一座拌和站施工時(shí)的設(shè)備配備、材料選擇、操作要點(diǎn)、質(zhì)量控制等方面對(duì)低溫早強(qiáng)耐久混凝 土的集中拌和施工作簡(jiǎn)要的介紹。2原材料選擇2.1水泥選用祁連山P.O 32.5R和大通河P.O 32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。2.2細(xì)骨料采用級(jí)配良好、硬質(zhì)潔凈的砂料，不含有易被凍壞的礦物，不含有冰塊、雪團(tuán)?？箖龌炷林屑?xì)骨 料含泥量不大于3%泥塊含量不大于 0.5%。2.3粗骨料粗骨料采用級(jí)配良好、硬質(zhì)潔凈的石料，不含有冰塊、雪團(tuán)?？箖龌炷林写止橇虾嗔坎淮笥?%泥塊含量不大于 0.25%。2.4外加劑采用鐵道科學(xué)研

3、究院專(zhuān)門(mén)為青藏鐵路建設(shè)研制的、適用于多年凍土區(qū)混凝土施工的DZ系列低溫早強(qiáng)高性能混凝土外加劑。該系列產(chǎn)品兼具促使混凝土具有低溫（負(fù)溫）早強(qiáng)、耐腐蝕、耐風(fēng)蝕、高抗凍、 高抗?jié)B等性能。外加劑的摻量為水泥用量的11.1%, DZ-2 （QCDZ-2型外加劑的規(guī)定溫度為-10 C, DZ-3（QCDZ-3型外加劑的規(guī)定溫度為-20 C。當(dāng)最低氣溫低于混凝土外加劑規(guī)定溫度時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的保溫 措施，使混凝土在養(yǎng)護(hù)期間的溫度不低于外加劑的規(guī)定溫度。外加劑在使用前，均按JC475-92混凝土防凍劑中的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合技術(shù)要求，并采用現(xiàn)場(chǎng)材料試驗(yàn)選擇滿足相應(yīng)氣溫條件下使用的混凝土配合比。3設(shè)備

4、配備詳見(jiàn)表1。設(shè)備配備表表1序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格/型號(hào)功率（Kw）數(shù)量（臺(tái)）用途1集拌和機(jī)JS1000371混凝土拌和2中配料機(jī)PLD2400111配料3拌空壓機(jī)W-2.8/5151氣門(mén)供氣4和卷?yè)P(yáng)機(jī)YEZ160S-4111提升料斗5站水泵KQW65-100(I)31拌和用水6發(fā)電機(jī)T2X-1201201拌和站供電7裝載機(jī)ZL501拌和站上料8鍋爐LHS0.5-0.4-Y/Q2供蒸氣加熱水9水車(chē)7用1施工供水4原材料及拌和水的加熱保溫4.1原材料的保溫水泥、防凍劑、砂石料在拌和之前放入倉(cāng)儲(chǔ)帳篷內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、保溫，倉(cāng)內(nèi)采用暖風(fēng)機(jī)供暖，使溫度 保持在510C。倉(cāng)內(nèi)倉(cāng)儲(chǔ)能力要能滿足兩天的施工需用量，在使用

5、中要做到邊使用邊補(bǔ)充。4.2拌和水及骨料的加熱在混凝土拌制過(guò)程中優(yōu)先采用加熱水的方法，當(dāng)只加熱水還不能滿足拌和物溫度要求時(shí)，采用骨料 同時(shí)加熱的方法。水的加熱采用燃油鍋爐蒸氣加熱的辦法，蒸氣供量0.5t/h。水及骨料經(jīng)熱工計(jì)算和實(shí)際試拌，確定滿足混凝土澆筑需要的原材料加熱溫度。水及骨料的最高加熱溫度，施工中對(duì)不同的水泥 有不同的要求，具體見(jiàn)表2。注意水泥不得直接加熱。水泥可在使用前運(yùn)入暖棚預(yù)熱。當(dāng)拌制的砼出現(xiàn)坍落度小或假凝現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整拌合料的加熱溫度。拌和水及骨料加熱最高溫度（C）表2水泥品種及強(qiáng)度等級(jí)拌和水骨料強(qiáng)度等級(jí)低于42.5的普通硅酸鹽水泥8060強(qiáng)度等級(jí)不小于42.5的普通硅酸

6、鹽水泥6040強(qiáng)度等級(jí)不小于32.5的硫鋁酸鹽水泥5004.3混凝土的熱工計(jì)算混凝土拌合物溫度計(jì)算To=O.92（m ceT ce +m saTsa + m gTg）+4.2T w（mw- Wsamsa- G3gmg）+C 1 （ Wsa msaTsa+ cOgmgTg） -C2（3samsa+ 3gmg）4.2m w+0.9（m ce+m sa+mg）式中：To 混凝土拌合物溫度（C）;mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石單方用量（ Kg）;Tw、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的溫度（C）；cosa、3g -一砂、石的含水率（%）;C1、C2水的比熱容（KJ/Kg K）及冰的溶解

7、熱（KJ /Kg ）。當(dāng)骨料溫度0C時(shí)，C=4.2 , C2=0;當(dāng)骨料溫度W 0C時(shí)，C=2.1 , C2=335?；炷涟韬衔锍鰴C(jī)溫度計(jì)算T1=To-O.16（T 0-Ti）式中：Ti 混凝土拌合物出機(jī)溫度(C);Ti 攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度(C)?；炷涟韬衔锝?jīng)運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)溫度計(jì)算T2=Ti- (%ti+0.032n ) (Ti-Ta)式中：T2 混凝土拌合物運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)的溫度(C)；ti混凝土拌合物自運(yùn)輸?shù)綕仓臅r(shí)間(h )；n 混凝土拌合物運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)；Ta 混凝土拌合物運(yùn)輸時(shí)環(huán)境溫度(C)；a 溫度損失系數(shù)(h-1) o當(dāng)用混凝土攪拌車(chē)運(yùn)輸時(shí)，a =0.25 ;當(dāng)用開(kāi)敞式大型自卸汽車(chē)時(shí)， a

8、=0.20；當(dāng)用開(kāi)敞式小型自卸汽車(chē)時(shí)， a =0.30； 當(dāng)用封閉式自卸汽車(chē)時(shí)， a =0.i0 ； 當(dāng)用手推車(chē)時(shí)， a =0.50 o5 混凝土拌和施工5.1 施工方法(1) 按照有關(guān)要求對(duì)原材料及水進(jìn)行加熱。(2) 開(kāi)動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)拌和站供電。發(fā)電機(jī)在海拔4000米以上缺氧地區(qū)功率折減至額定功率的6570%o(3) 按照配合比換算出整袋水泥數(shù)的砂石料用量，將數(shù)據(jù)輸入配料機(jī)進(jìn)行配料。(4) 準(zhǔn)確稱(chēng)量外加劑并摻入。(5) 進(jìn)行混凝土拌和施工。(6) 對(duì)拌制的混凝土按規(guī)定測(cè)量坍落度、含氣量和泌水率，每一工作班至少測(cè)4次坍落度，一次含氣量和泌水率。當(dāng)混凝土運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)在拌制和澆注地點(diǎn)分別檢查。5.

9、2 質(zhì)量控制5.2.1 配合比控制按照配合比換算出整袋水泥數(shù)的砂石料用量，將數(shù)據(jù)輸入配料機(jī)進(jìn)行配料。整袋水泥經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)取樣量測(cè)，其質(zhì)量誤差在土 1%之內(nèi)，滿足施工要求。外加劑用磅秤準(zhǔn)確稱(chēng)量。5.2.2 拌和時(shí)間控制混凝土拌和時(shí)間較常溫施工延長(zhǎng) 50%采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和坍落度大于 3cm的混凝土?xí)r，當(dāng)攪拌機(jī) 容量小于或等于 250L時(shí)最短拌制時(shí)間 90s，大于250L時(shí)最短拌制時(shí)間135s。5.2.3 原材料及混凝土溫度觀測(cè)及調(diào)整寒季施工時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行溫度觀測(cè)。每晝夜分08、12、14、20點(diǎn)鐘共 4次量測(cè)室外溫度及環(huán)境溫度，另外測(cè)出最高、最低溫度。每一工作班不少于 4 次量測(cè)拌和機(jī)棚溫度以及水、水泥、砂石料及外加劑溫 度。每一工作班不少于 4 次或每 2h 一次量測(cè)混凝土出罐溫度、澆注入模溫度。當(dāng)混凝土出機(jī)溫度、入模溫度不理想時(shí)，對(duì)原材料及拌和水的加熱溫度進(jìn)行調(diào)整。6 結(jié)語(yǔ)采用低溫早強(qiáng)耐久混凝土集中拌和，適于高寒地區(qū)冬季施工。本方法在清水河特大橋 2002 年 9 月份 高峰期施工時(shí)，1座拌和站日供混凝土 20025001,工效較高；2002年10月份冬期