东北地区混凝土拌合站冬季生产保温措施分析论文_陈少征

中交一航局城市交通工程有限公司 天津 300451

东北地区冬季寒冷而漫长,有效施工工期短,为保证施工进度,冬季混凝土生产供应必须满足现场要求,保证混凝土入模温度不低于5℃要求,确保冬季施工混凝土质量。

1 冬季混凝土生产对原材料的要求

1.1水泥

冬季施工期间,采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土,并保证其抗压强度达到设计的30%前,混凝土不受冻。

1.2外加剂

冬季施工中,在夜间温度出现极低、加热温度难以保证的情况下,在混凝土拌制时,严格按照配合比要求掺入一定量的引气类减水剂,以提高混凝土的抗冻性能。钢筋砼不得掺防冻剂,素砼可适当加入,但不大于水泥用量的3%,防冻剂的掺入量根据试验室配合比确定,在施工过程中根据气温情况及施工条件由试验室控制。

1.3细骨料

采用级配良好的硬质、洁净的中砂,不含有冰块、雪团,棚内保温。

1.4粗骨料

采用级配良好,硬质、洁净、强度较高、抗冻融的粗骨料,棚内保温。

2 冬季混凝土拌合物出机温度要求

按浇筑现场混凝土拌合物的入模温度高于5℃、运输平均需90分钟进行计算,配合比见表2-1:

2.1混凝土拌合物出机温度计算

混凝土拌合物经混凝土运输车运输到浇筑时温度按下式计算:

T2=T1-(αt1+0.032n)(T1-Ta)

式中:

T2: 混凝土拌合物运输到现场的入模温度,取5℃;

T1: 混凝土拌合物出机温度(℃);

t1: 混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间,取1.5h;

n: 混凝土拌和物运转次数,取1;

Ta:混凝土拌合物运输时环境温度(℃);

α: 温度损失系数(h-1),取α=0.25;

解得:T1 ,即混凝土拌合物运输时环境温度在5℃--15℃时,混凝土的出机温度应控制在13.6-20.1度之间,方能满足入模温度不低于5℃的要求,详见表2-2:

3 冬季混凝土生产原材保温措施

混凝土拌合站原材料加热原则:优先采用加热水的方法,当加热水仍不能满足要求时,再对细骨料(砂)进行加热;为保证混凝土拌合质量,水加热温度应控制在80℃以下,砂加热温度应控制在40℃以下。

3.1 拌合用水加热、保温措施

拌和用水的加热及保温措施:拌合用水主要采用外购电厂热水,入池水温不低于75℃,利用蒸汽锅炉进行保温、增温,一般水池内水可以保持在60~80℃(以能保证混凝土拌和物温度在15~30℃范围内)。锅炉房水箱四周及顶口用棉被保温,位于室外水管使用电伴热带缠裹,外包保温软泡沫包裹,防止冻结,如遇极端天气,外面包裹电热毯保温。

3.2砂石料保温措施

搅拌站根据冬期混凝土生产计划情况,提前将中粗砂备料至站内备料场,保证整个冬期施工的施工用砂,确保在次年砂场复工生产(五月末)前有足够的材料储备;每日施工使用的砂石料提前3天运至全封闭料仓加温,通过热水锅炉加热排管进行加热。堆于外边的材料覆盖加厚苫布和厚塑料布防止雨雪渗入。

其中,储砂仓与石料仓隔墙上方使用彩钢板封闭,与石料仓进行间隔封闭,砂仓内再安装轻型骨架结构透明塑料棚顶,顶高7米保证运输车辆的通行,也保障仓内密闭性;料仓底部设置管道地热,料仓隔墙每侧各安装4组钢制排管暖气片进行仓内加温,因锅炉采暖成本较高,拌和站冬季末期将采用暖气片和火炉方式结合保温,防止材料冻结。

3.3水泥、矿物掺合料、外加剂等保温

采用自然预热,不进行直接加热。袋装原材存放底部进行支垫,原材存放区与库房墙壁间距不小于20cm,防止受冻及受潮。

拌和站外加剂罐体置于保温板房内,粉剂采取罐体外侧缠绕电伴热带,包裹保温棉被等措施,使用外加剂前进行加温预热,加热后保证外加剂的温度在10℃~20℃之间,不宜超过30℃。

4 拌和设备保温措施

拌和站根据现有尺寸,搭建组装式框架钢结构外挂保温棉帘进行封闭,料仓前后仓口中间各预留一个5m*5m的门洞,外挂同尺寸门帘进行封闭,供原材运输车辆进出使用。保温装置主要采用现场焊接排管暖气片、地热钢管道及电伴热带。每个封闭料仓、配料仓、传送带、拌和主机、接料口均在合适的位置悬挂温度计,随时掌控温度,及时调整加温措施。

4.1主机房的保温

除整体彩钢保温板封闭外,主机房安装暖气排管对主机、过渡舱、计量称进行保温。同时,室内放置6台电暖器备用,以便极端天气时加温。门窗、主机下料口等易漏风区域挂棉门帘封闭严实,确保主机房温度在10℃以上,以保证拌料系统正常运转。

4.2砂、石料的上料及保温措施

砂、石料的上料均采用皮带输送机分别从砂、石料上料仓内直接输送到拌和站的砂、石料自动计量料斗内,整个输送带焊接钢筋骨架,并用彩钢复合板进行全封闭保温,沿斜皮带方向布设暖气管道。

4.3配料仓保温

每条生产线配有4个配料仓,仓体三面为混凝土挡墙,仓顶安装防雨彩钢棚顶,配料仓地下仓体内布设16组暖气排管,布置10台电油汀作为备用增温设备,以保证地下仓内温度不低于10℃,保证设备的正常运转和称量系统的正常运行。

4.4拌和机上水管道及外加剂管道保温

拌和机上水管道及外加剂管道包裹软质保温泡沫(5cm厚)进行保温。外加剂存放库房内布置暖气排管进行保温,空压机、储气罐加装干燥机,并放置于彩钢保温房内,门窗加棉门帘进行密封,温度保证5度以上。

4.5供热管路保温

从锅炉至拌和机和料场的供热管路采取保温措施防止热量损失过大。

4.6接料口保温

主机接料口三面用彩钢复合板进行密封,进出车道加工电动卷帘门(尺寸4×6m),内生火炉两个,保证混凝土从主机放料到输送车时不结冻,确保混凝土质量。

5 混凝土运输过程保温措施

5.1车辆保温

混凝土罐车运输过程中遵循多装快运,少停留的原则;并对混凝土罐采用特制材料包裹保温(先用一层棉被覆盖,然后再用一层防水篷布覆盖),减少混凝土在运输过程的中的温度散失。

混凝土泵车输送管道缠绕电伴热带,并用5cm厚棉被包裹保温,以确保混凝土入模温度。

5.2缩短运距

选择最佳路线,缩短混凝土运输时间,减少混凝土装卸次数。

5.3合理安排混凝土计划

混凝土施工应合理安排混凝土供应计划,尽可能缩短混凝土生产后在施工现场等待的时间

6 冬季混凝土拌合注意事项

6.1为保证混凝土强度顺利增长,拌和水进行加热保温,砂石料保温。原材料加热时应注意:首先对水加热,如水加热至规定最高温度,其次对细集料加热,为了防止水泥出现假凝现象,控制搅拌机内砂石和水的混合温度不超过35℃。

6.2为避免热水直接与水泥接触,投料顺序为:先投放砂、石、水和外加剂搅拌,再加水泥至搅拌均匀,低温条件下,混凝土的搅拌时间比常温延长50%(搅拌时间从最后投入水泥算起)。

6.3砼所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中,骨料中不得混有活性骨料(活性骨料即在碱性环境中能与水泥中碱发生反应的骨料),以免发生碱骨料反应。

7 结语及建议

东北地区冬期长,温度低,冬季施工混凝土生产供应难度大,是制约工程进度的关键。通过对原材加热、搅拌设备保温、调整配合比、适当改进搅拌工艺等手段能够保证-15℃环境条件下混凝土的生产,在工程进度紧张的情况下可以满足施工进度要求,但整体投入成本较大,安全、质量控制难度加大,应统筹考虑工程进度,尽可能减少东北地区冬季施工安排。

参考文献:

[1]建筑工程冬季施工规程 (JGJ/T104-2011)

论文作者:陈少征

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/20

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