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玻璃棉在严寒地区隧道保温工程中的应用

发布时间:2018-12-17 浏览量:1675

陕西玻璃棉西安玻璃棉板西安保温材料白色无甲醛玻璃棉板http://www.xajxjc.com西安聚鑫建材有限公司是国际上建设工程最主要的通用材料,在特殊气候条件下,混凝土的材性发挥受到很大制约。在高海拔寒冷(严寒)地区,隧道混凝土冻融破坏是寒区隧道的主要病害之一。

传统的治理措施以防排水为主,在防排水的基础上加强保温的措施对隧道冻害的进行防治,但在高海拔严寒地区,昼夜温差很大,尤其是低温很低时,排水系统往往因冻死而丧失排水功能,以至产生冻胀病害。因此,在这一地区施工,防治隧道冻胀显得尤为迫切。

随着防治冻胀技术的发展,目前国内隧道大多采用了保温构造,保温材料则以聚氨酯硬泡为主。但从工程实际效果来看并不太理想,究其原因是该材料易老化变形,特别是在高海拔严寒地区剧烈的温差循环和冻融循环作用下,材料稳定性得不到保障,使得保温性能急剧下降,难以达到预期的保温效果。

2工程概况G045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程(简称赛果隧道)是G045线新疆境内赛里木湖至霍尔果斯公路改建工程中重要的一段,全长56. 2km.隧道处于高纬度、高海拔的严寒地区,冻结时间长,一般从10月份开始至次年4月份解冻,最大季节冻土深度为170cm,最大季节积雪厚度为150cm,极端最高气温40.2°C,极端最低气温-36.6°C,年平均气温3.0~4.0°C,最冷月平均气温-14°C.基岩裂隙水较为发育,断层破碎带附近涌水量较大,水质尚好。区内平均风速为1.7~2.7m/s,春季风大,夏季次之,冬季最小,多有山谷风。

3泡玻璃的物理化学性能工程的客观环境因素决定了保温材料应具有:耐老化、体积稳定性好,吸水率低、吸湿率、水蒸汽透过率低,燃烧等级高等特点。

有机材料的耐老化性远远弱于无机材料。在欧盟的有关标准中,有机保温材料的使用寿命也只规定了25年,对于隧道工程来讲,这是远远不足的。此外,有机材料大多是可燃易燃材料,对工程的安全性影响很大。因此,综合评价,有机材料在本工程中的适用性很低。

无机材料有代表性的包括岩棉、发泡混凝土和泡玻璃等材料。在这几种材料中,前2种材料吸水率很高、材料的吸湿率和水蒸汽透过率也很大,这是由其材料本身的保温构造所决定的特性,很难予以根除。与之相比,泡玻璃则不存在上述问题。

泡沫玻璃又称多孔玻璃,以废旧玻璃为原料,掺加发泡剂和改性剂,经900C高温焙烧制成,其保温隔热特征是由无机玻璃的物化性质和所具有的均匀独立气泡决定的,高温下表面张力的作用,使得玻璃在形成气泡的同时,在泡内表面形成密闭材质的玻璃体结构,孔与孔之间是封闭的,由此而产生一系列特殊的物理化学特性。因此具备了在苛刻条件下使用的前提。

3.1泡玻璃的物理性能本工程所采用的保温材料泡玻璃的物理性能见公路交通祠技应用技术版表1,其性能可以较好地满足严寒地区隧道保温工程的需要。

表1泡沫玻璃物理化学性能项目指标指标值体积密度/kg抗压强度/MPa抗折强度/MPa体积吸水率/%透湿系数/ng导热系数/w-尺寸稳定性不会收缩、膨胀或起皱热膨胀系数/1水汽附着性90%相对湿度下重量不变化燃烧性A1级不燃烧材料3.2泡玻璃的耐碱性能在传统观念中认为,玻璃质材料对碱的侵蚀很难处理,为解决这一问题,我们参照美国ASTM相关标准,设计了。

为了有效地验证泡玻璃保温的效果,工程部于间对隧道内部不同部位选择有代表性的测试点进行了温度观测。观测的主要内容包括:泡沫玻璃隧道保温构造图整个观测期内通过保温施工后,保温层内外平均温度(选择每天固定时段进行温度采集),见表3.表3隧道保温工程温度平均值/C上午中午下午左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙内外内夕卜内外内外内外内夕卜内外内夕卜内外上表中反映出,在整个观测期内,隧道保温层内破坏。

外的温差范围达到12.8 ~18.8°C,而内部衬砌混凝(2)极端天气条件下保温层内外温度差异,见土层的平均温度均在°C以上,有效地防止了冻融表4.表4极端天气下内外温度差异/C上午中午下午左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙内夕卜内外内夕卜内外内夕卜内外内夕卜表4反映出,在极端天气条件下保温层内外的差在极端天气平均温度在-33C时,内部温度不超过-异。内外温度差的范围在24 ~38°C,说明保温层能2C,对于衬砌混凝土来讲,在这个温度下不会发生够很好地服役。同时,表中数据取平均值,则内部平冻胀破坏。

均值为-2C,而外部平均值为-33C.由此表明,(3)保温层内外温度极值及波动范围,见表5.表5保温层内外温度极值及波动范围/C上午中午下午左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙左边墙拱顶右边墙内夕卜内外内夕卜内外内夕卜内外内夕卜由表5可以看出,保温层内部的温度极值范围在11~16°C,平均值为13.5C,波动范围为5C;保温层外部极值范围则在27~56°C,平均值为41.5C,波动范围为29°C,表明泡玻璃保温层能够显著降低外界温度波动对衬砌混凝土的温度影响,有效降低极值温度区间,减少温度波动幅度(同时也就减少了温度应力所造成的体积变形)。

5结论(1)泡沫玻璃的微观材料构造决定了其良好的保温特性,更重要的是,在阻燃性、耐久性、吸水率和防水蒸汽渗透性方面,泡玻璃(下转第188页)供档案的有效利用转变,增强档案人员的服务意识、参与意识和效益意识;在价值取向上,从重视文书档案向重视工程、科研等档案转变,重视开发利用效益,充分挖掘档案的巨大潜力,实现档案社会效益和经济效益的最大化。

档案工作是一项立足现实、面向未来的事业,必须要有长远的观念,把公路部门的档案工作与现代科技发展和公路部门的长期发展联系起来。积极利用电脑、网络等现代化档案管理手段,开创新的档案管理条件,使之不断与公路事业发展相一致。

(上接第160页)廖展宇,李英,晏鄂川,等。非等间隔时序灰色模型的深基坑变形预测研究。合肥工业大学学报(自然科学版),2009,32(10)吴益平,滕伟福,李亚伟,等。灰色-神经网络模型在滑坡变形预测中的应用。岩石力学与工程学报,2007,26(3):632-636.韩煊,李宁。隧道开挖不均匀收敛引起地层位移的预测模型。岩刘大刚,陶德敬,王明年。地铁双隧道施工引起地表沉降及变形的李翠凤,戴文战。非等间距GM(1,1)模型背景值构造方法及应用。清华大学学报(自然科学版),2007,14赵财军,陈鹏宇,李莉。改进GM(1,1)模型在基坑变形预测中的刘晓君,汪雪晓,韩红丽。等维灰数递补MGM(1,N)模型在商品住宅价格趋势预测中的应用。西安建筑科技大学学报(自然科学(上接第174页)的性能优势更为突出,是其他材料难以完全具备的。

泡玻璃具有与构筑物同寿命的特性,因此,各个领域的建设工程中均等到了广泛的应用,在隧道保温中使用,客观上获得了良好的性能价格比。

实际工程的观测数据表明,泡玻璃保温体系能够有效地缓解外界温度变化所引起的混凝土环境波动,使其能够处于相对稳定的服役环境,对于保护结构材料的稳定性有着重要的作用。

由于工程的差异性,泡玻璃保温构造在工程不同部位的施工方式也有差异,这一点有待于进一步研究和总结。