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    玻璃棉在嚴寒地區隧道保溫工程中的應用

    發布時間:2018/12/17 瀏覽量:5526

    陜西玻璃棉,西安玻璃棉板,西安保溫材料,白色無甲醛玻璃棉板,http://www.ifabio.com,西安聚鑫建材有限公司是國際上建設工程最主要的通用材料,在特殊氣候條件下,混凝土的材性發揮受到很大制約。在高海拔寒冷(嚴寒)地區,隧道混凝土凍融破壞是寒區隧道的主要病害之一。

    傳統的治理措施以防排水為主,在防排水的基礎上加強保溫的措施對隧道凍害的進行防治,但在高海拔嚴寒地區,晝夜溫差很大,尤其是低溫很低時,排水系統往往因凍死而喪失排水功能,以至產生凍脹病害。因此,在這一地區施工,防治隧道凍脹顯得尤為迫切。

    隨著防治凍脹技術的發展,目前國內隧道大多采用了保溫構造,保溫材料則以聚氨酯硬泡為主。但從工程實際效果來看并不太理想,究其原因是該材料易老化變形,特別是在高海拔嚴寒地區劇烈的溫差循環和凍融循環作用下,材料穩定性得不到保障,使得保溫性能急劇下降,難以達到預期的保溫效果。

    2工程概況G045線賽里木湖至果子溝口段公路改建工程(簡稱賽果隧道)是G045線新疆境內賽里木湖至霍爾果斯公路改建工程中重要的一段,全長56. 2km.隧道處于高緯度、高海拔的嚴寒地區,凍結時間長,一般從10月份開始至次年4月份解凍,最大季節凍土深度為170cm,最大季節積雪厚度為150cm,極端最高氣溫40.2°C,極端最低氣溫-36.6°C,年平均氣溫3.0~4.0°C,最冷月平均氣溫-14°C.基巖裂隙水較為發育,斷層破碎帶附近涌水量較大,水質尚好。區內平均風速為1.7~2.7m/s,春季風大,夏季次之,冬季最小,多有山谷風。

    3泡玻璃的物理化學性能工程的客觀環境因素決定了保溫材料應具有:耐老化、體積穩定性好,吸水率低、吸濕率、水蒸汽透過率低,燃燒等級高等特點。

    有機材料的耐老化性遠遠弱于無機材料。在歐盟的有關標準中,有機保溫材料的使用壽命也只規定了25年,對于隧道工程來講,這是遠遠不足的。此外,有機材料大多是可燃易燃材料,對工程的安全性影響很大。因此,綜合評價,有機材料在本工程中的適用性很低。

    無機材料有代表性的包括巖棉、發泡混凝土和泡玻璃等材料。在這幾種材料中,前2種材料吸水率很高、材料的吸濕率和水蒸汽透過率也很大,這是由其材料本身的保溫構造所決定的特性,很難予以根除。與之相比,泡玻璃則不存在上述問題。

    泡沫玻璃又稱多孔玻璃,以廢舊玻璃為原料,摻加發泡劑和改性劑,經900C高溫焙燒制成,其保溫隔熱特征是由無機玻璃的物化性質和所具有的均勻獨立氣泡決定的,高溫下表面張力的作用,使得玻璃在形成氣泡的同時,在泡內表面形成密閉材質的玻璃體結構,孔與孔之間是封閉的,由此而產生一系列特殊的物理化學特性。因此具備了在苛刻條件下使用的前提。

    3.1泡玻璃的物理性能本工程所采用的保溫材料泡玻璃的物理性能見公路交通祠技應用技術版表1,其性能可以較好地滿足嚴寒地區隧道保溫工程的需要。

    表1泡沫玻璃物理化學性能項目指標指標值體積密度/kg抗壓強度/MPa抗折強度/MPa體積吸水率/%透濕系數/ng導熱系數/w-尺寸穩定性不會收縮、膨脹或起皺熱膨脹系數/1水汽附著性90%相對濕度下重量不變化燃燒性A1級不燃燒材料3.2泡玻璃的耐堿性能在傳統觀念中認為,玻璃質材料對堿的侵蝕很難處理,為解決這一問題,我們參照美國ASTM相關標準,設計了。

    為了有效地驗證泡玻璃保溫的效果,工程部于間對隧道內部不同部位選擇有代表性的測試點進行了溫度觀測。觀測的主要內容包括:泡沫玻璃隧道保溫構造圖整個觀測期內通過保溫施工后,保溫層內外平均溫度(選擇每天固定時段進行溫度采集),見表3.表3隧道保溫工程溫度平均值/C上午中午下午左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻內外內夕卜內外內外內外內夕卜內外內夕卜內外上表中反映出,在整個觀測期內,隧道保溫層內破壞。

    外的溫差范圍達到12.8 ~18.8°C,而內部襯砌混凝(2)極端天氣條件下保溫層內外溫度差異,見土層的平均溫度均在°C以上,有效地防止了凍融表4.表4極端天氣下內外溫度差異/C上午中午下午左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻內夕卜內外內夕卜內外內夕卜內外內夕卜表4反映出,在極端天氣條件下保溫層內外的差在極端天氣平均溫度在-33C時,內部溫度不超過-異。內外溫度差的范圍在24 ~38°C,說明保溫層能2C,對于襯砌混凝土來講,在這個溫度下不會發生夠很好地服役。同時,表中數據取平均值,則內部平凍脹破壞。

    均值為-2C,而外部平均值為-33C.由此表明,(3)保溫層內外溫度極值及波動范圍,見表5.表5保溫層內外溫度極值及波動范圍/C上午中午下午左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻左邊墻拱頂右邊墻內夕卜內外內夕卜內外內夕卜內外內夕卜由表5可以看出,保溫層內部的溫度極值范圍在11~16°C,平均值為13.5C,波動范圍為5C;保溫層外部極值范圍則在27~56°C,平均值為41.5C,波動范圍為29°C,表明泡玻璃保溫層能夠顯著降低外界溫度波動對襯砌混凝土的溫度影響,有效降低極值溫度區間,減少溫度波動幅度(同時也就減少了溫度應力所造成的體積變形)。

    5結論(1)泡沫玻璃的微觀材料構造決定了其良好的保溫特性,更重要的是,在阻燃性、耐久性、吸水率和防水蒸汽滲透性方面,泡玻璃(下轉第188頁)供檔案的有效利用轉變,增強檔案人員的服務意識、參與意識和效益意識;在價值取向上,從重視文書檔案向重視工程、科研等檔案轉變,重視開發利用效益,充分挖掘檔案的巨大潛力,實現檔案社會效益和經濟效益的最大化。

    檔案工作是一項立足現實、面向未來的事業,必須要有長遠的觀念,把公路部門的檔案工作與現代科技發展和公路部門的長期發展聯系起來。積極利用電腦、網絡等現代化檔案管理手段,開創新的檔案管理條件,使之不斷與公路事業發展相一致。

    (上接第160頁)廖展宇,李英,晏鄂川,等。非等間隔時序灰色模型的深基坑變形預測研究。合肥工業大學學報(自然科學版),2009,32(10)吳益平,滕偉福,李亞偉,等?;疑?神經網絡模型在滑坡變形預測中的應用。巖石力學與工程學報,2007,26(3):632-636.韓煊,李寧。隧道開挖不均勻收斂引起地層位移的預測模型。巖劉大剛,陶德敬,王明年。地鐵雙隧道施工引起地表沉降及變形的李翠鳳,戴文戰。非等間距GM(1,1)模型背景值構造方法及應用。清華大學學報(自然科學版),2007,14趙財軍,陳鵬宇,李莉。改進GM(1,1)模型在基坑變形預測中的劉曉君,汪雪曉,韓紅麗。等維灰數遞補MGM(1,N)模型在商品住宅價格趨勢預測中的應用。西安建筑科技大學學報(自然科學(上接第174頁)的性能優勢更為突出,是其他材料難以完全具備的。

    泡玻璃具有與構筑物同壽命的特性,因此,各個領域的建設工程中均等到了廣泛的應用,在隧道保溫中使用,客觀上獲得了良好的性能價格比。

    實際工程的觀測數據表明,泡玻璃保溫體系能夠有效地緩解外界溫度變化所引起的混凝土環境波動,使其能夠處于相對穩定的服役環境,對于保護結構材料的穩定性有著重要的作用。

    由于工程的差異性,泡玻璃保溫構造在工程不同部位的施工方式也有差異,這一點有待于進一步研究和總結。

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