[发明专利]用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法

权利要求书

1.一种用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，包括低温早强混凝土的配方材料选择，配合比设计，搅拌、运输、浇筑、拆模与养护，质量检验与控制；其中配合比设计为：

(1)水灰比：0.43-0.48；

(2)水泥用量：360-400kg/m3；

(3)砂率：38-42%；

(4)用水量：165-180；

(5)坍落度：160-200mm；

(6)复合早强减水剂掺量：占水泥掺量3%；

(7) -15℃，防冻剂掺量：占水泥掺量3% 。

2.根据权利要求1所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：配合比设计时做常规试验和低温试验；常规试验为：在试拌混凝土时选择将砂、碎石、水泥都控制在5-10℃，通过热工计算用调节水温的方式将混凝土配制温度控制在8-13℃左右，制作3、7、28天标准养护和同条件养护抗压强度试块，对抗压强度做增长对比分析，同时制作抗渗试块做抗渗性能试验；低温试验为：试拌制作相应的试块进行负温试验，成型后的试块先在20℃的室内静置2-4小时待其初凝，然后放入低温箱中养护之7天后取出，转入标养室继续养护28天、56天；低温箱温度根据现场环境温度以及现场施工措施取-15℃。

3.根据权利要求1所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：搅拌、运输、浇筑、拆模与养护包括以下内容：

1）拌合站设置：配备两台HD900型强制式搅拌机集中拌合混凝土，并配备2台ZL50型装载机上料，6台8m3混凝土运输车进行运输，拌合站生产能力能够达到60m3/h；

2）原材料保温：搅拌设备、外加剂置于密闭彩钢房内，砂、石料分类、分仓堆放于钢结构保温大棚内；采用两台烧煤锅炉分别供热，其中一台5吨的锅炉专门为混凝土拌合用水加热，拌合水加热温度控制在30-60℃；一台10吨的锅炉采取管道传热、暖气片散热的方式为砂、石料、外加剂、机械设备保温加热，温度维持在5-10℃；

3）混凝土拌制：每次混凝土拌合前，从细骨料料仓上、中、下抽样进行含水率检测取平均值，并对施工配合比相关数据进行确认；水泥、外加剂和经过加热后的水、骨料应分别计量，其计量误差控制在：水泥、水、外加剂为 1%，骨料为 2%；当水温高于60℃时应调整投料顺序，使水先与骨料预拌然后再投入水泥、外加剂正式搅拌；混凝土搅拌时间不应低于120S；考虑到混凝土在运输过程中有热量损失，将混凝土出机温度控制在10-15℃；  

4）混凝土运输与浇筑：采取混凝土运输车运输，在混凝土运输车搅拌筒外加设一层保温棉制作的保温罩；混凝土运输过程中应保持2-4r/min的低速转动，运至浇筑现场后应立即浇筑，停留时间不能超过2小时；浇筑混凝土时应测量混凝土的入模温度，确保温度维持在5-10℃，两边对称分层浇筑，每层厚度宜为30cm-50cm，并用插入式振捣器捣固密实；

5）混凝土拆模与养护：将混凝土的组成材料进行加热后搅拌，混凝土在经过运输振捣后留有余温，浇筑后的混凝土周围用保温材料覆盖，利用混凝土余温以及水泥水化热的热量，使浇筑后的混凝土在缓慢冷却过程中逐渐硬化，当混凝土降到0℃以前达到抗冻临界强度。

4.根据权利要求3所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：低温早强一次衬砌混凝土达到设计强度的70%拆模，龄期48h以上；在负温条件下严禁在混凝土表面洒水，且养护温度不得低于防冻剂规定的温度；当混凝土表面与外界温差大于20℃时应立即采用塑料薄膜包裹混凝土防止水分蒸发，再加保温材料覆盖使其缓慢降温并养护7-14天。

5.根据权利要求1所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：质量检验与控制的内容为：1）原材料质量检验；2）混凝土工作性能检验；3）温度测定与控制；4）硬化混凝土质量检验。

6.根据权利要求5所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：原材料质量检验包括使用前对级配、含泥量、针片状颗粒含量进行复检；还包括外加剂试验，检测外加剂的减水率、防冻剂的防冻效果。

7.根据权利要求5所述的用于高寒多年冻土区隧道的低温早强混凝土配制方法，其特征在于：混凝土工作性能检验包括检验新拌混凝土坍落度，观察混凝土的黏聚性、保水性；检测混凝土到达施工现场的含气量是否在4%-6%范围之内。