地鐵管片蒸汽養(yǎng)護工藝及其改進

1、地鐵管片蒸汽養(yǎng)護工藝及其改進摘要:根據(jù)目前地鐵管片蒸養(yǎng)工藝分析了蒸養(yǎng)對地鐵管片混凝土強度的影響。并就目前地鐵管片蒸養(yǎng)普遍存在能耗大、時間長的現(xiàn)象提出了改進的途徑。要害詞:地鐵管片蒸養(yǎng)結(jié)構(gòu)破壞強度影響因素能耗水泥水化熱0前言管片是一種混凝土預制襯砌(通常由多片按一定方式拼成環(huán)狀)主要用于建造地鐵或大型排污水管道等在隧道開挖過程中管片主要起到支撐和防水作用。蒸養(yǎng)是利用外部熱源加熱混凝土加速水泥水化反應和內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成的一種加速混凝土硬化的方法

2、目的是縮短模板周轉(zhuǎn)期提高產(chǎn)量。地鐵管片一般采用的養(yǎng)護方法為常壓蒸養(yǎng)養(yǎng)護制度基本上分為預養(yǎng)(Y)、升溫(S)、恒溫(H)、降溫(J)四個階段其過程如圖1所示。目前地鐵管片在蒸養(yǎng)工藝方面存在的主要問題有:養(yǎng)護期間罩內(nèi)的空氣在加熱時熱交換強度不夠?qū)τ谝恍┐笮凸芷p易造成同一管片的不同部位加熱不均勻現(xiàn)象蒸汽能量利用率較低能耗較高現(xiàn)在地鐵管片蒸養(yǎng)常采用直線升溫方式(即按一定的升溫速度升到最高溫度)這種方式的缺點是養(yǎng)護時間長。本文通過養(yǎng)護的四個階段

3、分析蒸養(yǎng)對管片混凝土強度的影響因素提出對養(yǎng)護制度改進的一些建議。1地鐵管片養(yǎng)護工藝及各階段對地鐵管片的影響1.1預養(yǎng)期一般指地鐵管片澆灌成型后到加熱升溫前這一段靜停放置時間。預養(yǎng)階段的作用在于提高水泥在熱養(yǎng)護開始以前的水化程度使混凝土具有必要的初始結(jié)構(gòu)強度以增強混凝土對升低但其強度的絕對值不高所以含量不宜過高假如對管片耐久性要求較高可選擇高C2S含量的水泥。C3A在水泥中含量一般為4%~5%過高會影響管片的后期強度。C4AF含量宜控制在

4、10%～15%含量達20%時將使強度顯著降低。2.2外加劑蒸養(yǎng)混凝土與自然養(yǎng)護的混凝土對外加劑的要求有所不同。不宜在混凝土中加入引氣劑否則會引起管片外表面的腫脹和酥松。選擇蒸養(yǎng)混凝土外加劑的一般原則是:具備促進水泥水化含氣量低、減水率大的早強型外加劑。2.3礦物摻料礦渣和粉煤灰具有較好的蒸養(yǎng)適應性可以降低混凝土的水化熱和絕對溫度減少混凝土由于蒸養(yǎng)帶來的裂紋數(shù)量[3]。地鐵管片的混凝土強度一般為C50礦物摻料一般控制在20%左右粉煤灰一般

5、宜用低鈣Ⅱ級灰。2.4用水量一定的用水量是確保水泥正常水化及混凝土混合料和易性的重要條件但水又將在濕熱養(yǎng)護時給混凝土結(jié)構(gòu)帶來破壞。由于水分的熱膨脹和熱介質(zhì)的遷移會使混凝土孔隙率增大。因此用水量對混凝土結(jié)構(gòu)的形成、強度及其它性能有重大的影響。低水灰比不僅有助于強度的迅速增長還可使密實度提高形成優(yōu)質(zhì)混凝土。3養(yǎng)護方法的改進養(yǎng)護工藝的改進有多種方法可以采用合理預養(yǎng)變速升溫改善養(yǎng)護條件等措施。3.1變速升溫及分階段升溫養(yǎng)護法直線升溫是常壓濕熱養(yǎng)

6、護常用的一種升溫制度這種制度的缺點就是蒸養(yǎng)時間過長是一種消極抑制升溫速度的方法。筆者認為變速升溫制度較為合理可在較低的溫度下使混凝土強度逐漸增長在它達到能承受濕熱破壞作用后再快速升溫到最高溫度。這種方式在氣溫較低時效果會更明顯。例如在手控供汽時可以1～2h升溫20～35℃保溫1～2h再快速升溫至最高溫度這種方法可使混凝土結(jié)構(gòu)破壞大大減弱可減少預養(yǎng)時間從而減少蒸養(yǎng)時間。如圖2所示。實線為變速升溫線虛線為直線升溫線。從圖上可以看出變速升溫(