地鐵管片蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝及其改進(jìn)

1、地鐵管片蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝及其改進(jìn)摘要:根據(jù)目前地鐵管片蒸養(yǎng)工藝分析了蒸養(yǎng)對(duì)地鐵管片混凝土強(qiáng)度的影響。并就目前地鐵管片蒸養(yǎng)普遍存在能耗大、時(shí)間長(zhǎng)的現(xiàn)象提出了改進(jìn)的途徑。要害詞:地鐵管片蒸養(yǎng)結(jié)構(gòu)破壞強(qiáng)度影響因素能耗水泥水化熱0前言管片是一種混凝土預(yù)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(yīng)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(hù)方法為常壓蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)制度基本上分為預(yù)養(yǎng)(Y)、升溫(S)、恒溫(H)、降溫(J)四個(gè)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(hù)期間罩內(nèi)的空氣在加熱時(shí)熱交換強(qiáng)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(diǎn)是養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)。本文通過養(yǎng)護(hù)的四個(gè)階段

3、分析蒸養(yǎng)對(duì)管片混凝土強(qiáng)度的影響因素提出對(duì)養(yǎng)護(hù)制度改進(jìn)的一些建議。1地鐵管片養(yǎng)護(hù)工藝及各階段對(duì)地鐵管片的影響1.1預(yù)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(shí)間。預(yù)養(yǎng)階段的作用在于提高水泥在熱養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度以增強(qiáng)混凝土對(duì)升低但其強(qiáng)度的絕對(duì)值不高所以含量不宜過高假如對(duì)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(huì)影響管片的后期強(qiáng)度。C4AF含量宜控制在

4、10%～15%含量達(dá)20%時(shí)將使強(qiáng)度顯著降低。2.2外加劑蒸養(yǎng)混凝土與自然養(yǎng)護(hù)的混凝土對(duì)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(huì)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(jìn)水泥水化含氣量低、減水率大的早強(qiáng)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(yīng)性可以降低混凝土的水化熱和絕對(duì)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(qiáng)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(jí)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(hù)時(shí)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(huì)使混凝土孔隙率增大。因此用水量對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的形成、強(qiáng)度及其它性能有重大的影響。低水灰比不僅有助于強(qiáng)度的迅速增長(zhǎng)還可使密實(shí)度提高形成優(yōu)質(zhì)混凝土。3養(yǎng)護(hù)方法的改進(jìn)養(yǎng)護(hù)工藝的改進(jìn)有多種方法可以采用合理預(yù)養(yǎng)變速升溫改善養(yǎng)護(hù)條件等措施。3.1變速升溫及分階段升溫養(yǎng)護(hù)法直線升溫是常壓濕熱養(yǎng)

6、護(hù)常用的一種升溫制度這種制度的缺點(diǎn)就是蒸養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)是一種消極抑制升溫速度的方法。筆者認(rèn)為變速升溫制度較為合理可在較低的溫度下使混凝土強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng)在它達(dá)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(shí)效果會(huì)更明顯。例如在手控供汽時(shí)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(yù)養(yǎng)時(shí)間從而減少蒸養(yǎng)時(shí)間。如圖2所示。實(shí)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(