一种用于预制沉管的机制砂混凝土及其冬季施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，包括以下步骤：搅拌混凝土，其中水泥温度控制在5℃～45℃、粉煤灰温度控制在5℃～30℃、矿渣粉温度控制在5℃～45℃、石灰石粉温度控制在

【技术实现步骤摘要】
一种用于预制沉管的机制砂混凝土及其冬季施工方法


[0001]本专利技术涉及混凝土的
，尤其涉及一种用于预制沉管的机制砂混凝土及其冬季施工方法。

技术介绍

[0002]目前国内已经建造了多座沉管隧道，具有丰富的理论与实践经验，其中已经完工的港珠澳大桥沉管预制施工创新了多项施工技术，将我国沉管预制施工水平推向了国际领先的高度。但是，在大风寒冷地区采用干坞法预制大型沉管在国内范围内尚属首次。
[0003]大连地处欧亚大陆东岸、东北辽东半岛最南端，年平均气温为10.9℃，属于北温带季风气候区，受海洋环境影响，按照《混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476》腐蚀环境划分，属于典型的北方寒冷气候区域，冬季低温、大风以及干燥的环境对于沉管施工质量控制具有重要影响。大连湾海底隧道处于北方海洋腐蚀环境，混凝土受到氯盐侵蚀作用；工期紧迫，需要在冬季进行沉管预制施工。大连冬季时间长，从上年的11月份到次年的3月份，该区域其冬季施工最冷月平均温度为
‑
4.2℃，年极端最低气温为
‑
21.1℃，年平均风速为4.9m/s，11月至次年3月平均风速较大在5.2～5.4m/s之间，因此大风寒冷气候条件对大尺寸、大体积沉管混凝土施工、养护及控裂技术极具挑战。此外，还受优质碎石、优质河砂资源极度匮乏等困难的考验。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服大风寒冷气候以及氯盐对大尺寸、大体积沉管混凝土的侵蚀，提供了一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法。
[0005]本专利技术还提供了一种用于预制沉管的机制砂混凝土。
[0006]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
[0007]一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，包括以下步骤：
[0008]S1、混凝土搅拌，将上述混凝土原材料用温度为40℃～50℃热水搅拌，各原材料温度控制如下：
[0009]水泥温度控制在5℃～45℃、粉煤灰温度控制在5℃～30℃、矿渣粉温度控制在5℃～45℃、石灰石粉温度控制在
‑
5℃～15℃、碎石温度控制在
‑
5℃～15℃、机制砂温度控制在
‑
5℃～15℃、外加剂温度控制在10℃～20℃、拌合水温度控制在40℃～50℃；
[0010]S2、预制混凝土沉管浇筑；
[0011]S3、预制混凝土沉管养护。
[0012]优选的，混凝土出机温度为5℃～10℃。
[0013]优选的，混凝土沉管浇筑温度为10℃～15℃，在混凝土沉管浇筑过程中，混凝土内表温差和环境温度与混凝土表面的温差为5℃～15℃。
[0014]优选的，在混凝土沉管浇筑后1d～7d温差为10℃～20℃，在混凝土沉管浇筑后8d～10d温差为5℃～10℃、在混凝土沉管浇筑后11d～14d温差为0℃～5℃。
[0015]优选的，所述预制混凝土沉管养护时，采用温度为20℃～40℃的蒸汽在保温暖棚中进行养护，最大降温速率为0～3℃/d，内部混凝土最高温度为50℃～60℃。
[0016]优选的，将浇筑后的混凝土沉管进行拆模，与空气接触的混凝土表面均刷涂养护剂并采用双层土工布包裹，沉管两侧行车道及中廊道孔口处用土工布挂帘法封盖。
[0017]一种用于预制沉管的机制砂混凝土，按重量份包括以下组分：水泥230kg/m3～250kg/m3、胶凝材料200kg/m3～250kg/m3、碎石1040kg/m3～1100kg/m3、机制砂720kg/m3～750kg/m3、拌合水135kg/m3～145kg/m3、外加剂5.7kg/m3～7.5kg/m3；所述胶凝材料的各组分用量计为：粉煤灰63kg/m3～68kg/m3、矿渣粉126kg/m3～135kg/m3、石灰石粉11kg/m3～47kg/m3；所述外加剂的各组分用量计为：减水剂3.8kg/m3～5.0kg/m3、引气剂1.9kg/m3～2.5kg/m3。
[0018]优选的，所述机制砂的细度模数为2.3～3.0，所述机制砂的紧密堆积空隙率为35％～40％。
[0019]更优选的，所述机制砂细骨料棱角性试验(流动时间法)为40.1s～40.9s，MB值为0.5％～0.9％。
[0020]优选的，所述减水剂为聚羧酸缓凝型高性能减水剂。
[0021]优选的，所述引气剂为聚醚类AE引气剂。
[0022]优选的，所述水泥为P
·
O普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为II级粉煤灰，所述矿渣粉为S95级，所述碎石为5mm～20mm连续级配碎石。
[0023]优选的，所述石灰石粉的细度为10％～15％，所述石灰石粉中碳酸钙的含量为78％～85％。
[0024]更优选的，所述石灰石粉7d与28d活性为66％～82％，流动度比为105％～110％，MB值为0.9～1.3。
[0025]优选的，混凝土坍落度为180mm～220mm，含气量为3％～7％，重塑时间为8h～12h，容重为(2380
±
20)kg/m3。
[0026]优选的，混凝土3d抗压强度在25MPa以上，28d抗压强度C45，56d抗压强度C50，28d氯离子扩散系数在6.5
×
10
‑
12
m2/s以下，56d氯离子扩散系数在4.5
×
10
‑
12m2/s以下，28d抗冻等级为F300，28d抗硫酸盐侵蚀性大于KS150，早期抗裂性能(单位面积总开裂面积)小于400mm2/m2，温度应力试验抗裂安全系数在1.15以上。
[0027]本专利技术相对现有技术具有以下优点及有益效果：本专利技术提供一种用于预制沉管的机制砂混凝土及其冬季施工方法，能满足冬季寒冷与大风区域施工，并具有高工作性、高强度、良好抗裂性能、能抵抗氯盐+冻融双因素作用、抗硫酸盐侵蚀等特征。本专利技术利用混凝土原材料的重量、比热容和温度按照加权平均计算沉管混凝土温度，据此采用控制混凝土原材料的温度措施确保混凝土出机温度、浇筑温度以及混凝土各项性能满足要求。本专利技术不仅提高预制沉管施工质量、而且确保沉管长期使用寿命。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术的专利技术目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0029]实施例一
[0030]将水泥、粉煤灰与矿渣粉分别利用装载量为50m3的粉粒物料运输车运输至搅拌站，然后通过气压泵输送至搅拌站的密封粉体存储罐内，所述水泥、粉煤灰与矿渣粉存储7d
‑
14d后，温度可达指定要求。碎石、机制砂与石灰石粉运输至搅拌站，存放于封闭的料仓内，料仓设置8条蒸汽管线，在混凝土生产前，提前开通蒸汽进行预热，对所述碎石、机制砂与石灰石粉进行预热升温。在混凝土生产过程中，对混凝土搅拌的原材料输送皮带采取封闭和通热干空气保温。外加剂存放于包裹了5cm厚保温隔热棉的外加剂储罐中，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、混凝土搅拌，各原材料温度控制如下：水泥温度为5℃～45℃、粉煤灰温度为5℃～30℃、矿渣粉温度为5℃～45℃、石灰石粉温度为
‑
5℃～15℃、碎石温度为
‑
5℃～15℃、机制砂温度为
‑
5℃～15℃、拌合水温度为40℃～50℃，外加剂温度为10℃～20℃；S2、预制混凝土沉管浇筑；S3、预制混凝土沉管养护。2.根据权利要求1所述的一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，其特征在于，所述预制混凝土沉管浇筑的温度为10℃～15℃。3.根据权利要求1所述的一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，其特征在于，所述预制混凝土沉管养护时，采用温度为20℃～40℃的蒸汽在保温暖棚中进行养护，最大降温速率为0～3℃/d，内部混凝土最高温度为50℃～60℃。4.根据权利要求1所述的一种用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，其特征在于，将浇筑后的混凝土沉管进行拆模，与空气接触的混凝土表面均刷涂养护剂并采用双层土工布包裹，沉管两侧行车道及中廊道孔口处用土工布挂帘法封盖。5.一种用于预制沉管的机制砂混凝土，基于权利要求1～4任意一项所述的用于预制沉管的机制砂混凝土的冬季施工方法，其特征在于，按重量份包括以下组分：水泥230kg/m3～250kg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，胡文刚，徐延，刘行，许晓华，李建业，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：