CN113356661A - 一种拌合站保温料仓及保温方法系统 - Google Patents

一种拌合站保温料仓及保温方法系统 Download PDF

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陈桥
刘晓林
王金刚
于京波
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李志军
张传军
蔡志跃
王国杰
巴国焱
刘广志
周毅
赵太青
张�雄
陈振尧
代昱昊
唐威
易定达
苏泰锋
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Abstract

本发明公开了一种拌合站保温料仓，包括至少一个料仓基础和料仓本体，所述料仓基础和料仓本体共同围成密封仓体，在所述料仓本体上设有进料口和出料口；所述料仓基础包括底板和设置在所述底板上的E型隔墙，所述底板从下到上依次包括料仓基础混凝土、聚氯乙烯泡沫板、锡箔纸、钢管管道、钢筋网片和垫层混凝土。还公开了该保温料仓的保温方法。本发明料仓设置简单，效果显著，通过提高骨料的温度，保证冬施过程中混凝土的拌和温度。

Description

一种拌合站保温料仓及保温方法系统
技术领域
本发明涉及铁路隧道工程施工技术领域，具体涉及一种拌合站保温料仓及保温方法。
背景技术
在各类铁路工程项目施工时，气候和环境的变化对混凝土的生产过程会产生较大的影响，在冬季施工过程中混凝土拌合物的出机温度需要满足冬施的规范要求，以保证混凝土能够满足在生产、运输、浇筑、振捣、养护等工艺中的质量要求。
冬期施工期间，当拌合站料仓环境温度长期低于0℃时，为确保混凝土在搅拌、运输和浇灌时能够储备一定的热量，提高抗冻性，现有技术是通过提高拌和用水的温度来改善混凝土的质量，但根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)要求，水温不能超过60℃。因此在冬季施工过程中通过水温并不能很好的改善混凝土的抗冻性。在冬季施工时通常因为混凝土出机温度不达标而被迫停工，因此急需一种改善冬施混凝土温度的措施，来保证混凝土出机温度可以满足施工要求，从而确保冬季施工的顺利进行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种对混凝土骨料进行加热保温的拌合站保温料仓，还提供了一种保温料仓的保温方法，通过该方法对混凝土进行加热保温，保证冬施混凝土的施工要求。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种拌合站保温料仓，包括至少一个料仓基础和料仓本体，所述料仓基础和料仓本体共同围成密封仓体，在所述料仓本体上设有用于进料和出料的进出口，在进出口上设有挡门；所述料仓基础包括底板和设置在所述底板上的E型隔墙，所述底板从下到上依次包括料仓基础混凝土、聚氯乙烯泡沫板、锡箔纸、钢管管道、钢筋网片和垫层混凝土。
针对上述技术方案，料仓采用封闭式设计起到基础保温的作用，降低料仓内骨料温度的下降速率；隔墙将料仓分割成不同的区域，方便放置不同粒径的骨料；聚氯乙烯泡沫板和锡箔纸起到隔热的作用，减少钢管管道与基础混凝土之间的热交换，提高钢管管道内热水的利用率；钢筋网片和垫层混凝土对钢管管道起到保护和隔热的作用，避免对钢管管道产生过大的压力产生破裂；钢管管道通水对料仓内的骨料进行加热保温，通过提高骨料的温度从而保证混凝土搅拌机出料处混凝土的温度满足冬施要求，通过平衡骨料和拌合水的温度改善了混凝土的温度，而且降低了拌合水的使用温度，使其保持在60℃以下。
优选的，所述钢管管道的铺设形式采用“S”型布设。增加钢管管道的容积率，使料仓内骨料受热均匀。
优选的，所述钢管管道的外径为42mm～50mm，相邻所述钢管管道间距为10cm～50cm。确保钢管管道达到最佳散热效果，使钢管管道的利用率达到最大。
优选的，所述垫层混凝土倾斜设置，其倾斜角度为1％～3％。方便进入料仓基础内的水快速排出。
优选的，相邻所述料仓基础中的钢管管道采用串联方式进行连接。方便供水。
一种拌合站保温料仓的保温方法，包括以下步骤：
1)施工保温料仓：
(1)平整料仓位置场地，夯实地基基础，确保地基承载力符合设计要求；
(2)开挖基槽，安装钢筋、模板，浇筑混凝土形成隔墙，硬化成型；
(3)安装料仓端头模板，向模板之间浇筑料仓基础混凝土；隔墙和料仓基础混凝土共同构成料仓基础；
(4)依次在料仓基础混凝土上铺设聚氯乙烯泡沫板、锡箔纸；
(5)在锡箔纸上安装、连接钢管管道；
(6)对钢管管道进行通水施压，检验钢管管道连接性能及管道质量；
(7)在钢管管道上方铺设钢筋网片；
(8)在钢筋网片上浇筑垫层混凝土，并对垫层混凝土调坡收面、洒水养护，完成料仓底板的施作；
(9)在料仓基础外围设置由复合板制成的料仓本体，形成封闭的仓体，完成料仓的施作；
2)按照下列公式进行热工计算，确定通入钢管管道中拌合水水温Tw；
T0＝
[0.92(mce*Tce+ms*Ts+msa*Tsa+mg*Tg)+4.2*Tw(mw-wsa*msa-Wg*mg)+cw(wsa*msa*Tsa+Wg*mg*Tg)-ci(wsa*msa+Wg*mg)]/[4.2*mw+0.92(mce+ms+msa+mg)]
其中，T0为混凝土拌和温度；Ts为掺合料温度；Tce为水泥温度；Tsa为砂子温度；Tg为石子温度；mw为拌合用水量；mce为水泥用量；ms为掺合料用量；msa为砂子用量；mg为石子用量；wsa为砂子的含水率；Wg为石子的含水率；另砂子温度和石子温度为料仓保温目标值；
3)向钢管管道中通入温度大于料仓保温目标值的热水，将料仓温度控制在目标值以上；当暂停使用时，关闭回水阀，打开排气阀门，排除管道内剩余水；当继续使用时，关闭排气阀门，打开回水阀，供应热水。
本发明的有益效果是：
本发明料仓的设置简单，效果显著，通过提高骨料的温度，保证冬施过程中混凝土的拌和温度。本发明进行封闭设置，同时通过水热的方式对混凝土骨料进行加热保温，解决了现有通过增温拌合水存在的弊端，保证了混凝土的质量，确保冬季施工的顺利进行。
本发明通过上述方法先计算出拌合水的温度，此温度应当低于60℃，然后向钢管管路中通入温度大于料仓保温目标值的热水，热水对料仓内的骨料进行加热，从而起到保温骨料的作用，降低拌合水的使用温度，使混凝土的出机温度在满足冬施要求的情况下，还可以保证混凝土的质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为钢管管道的连接示意图；
图3为料仓基础的结构示意图；
图4为钢管管道的布设图。
图中：1.料仓本体；2.钢管管道；3.隔墙；4.锅炉房，5.回水阀；6.排气阀；7.底板；8.垫层混凝土；9.钢筋网片；10.锡箔纸；11.聚氯乙烯泡沫板；12.料仓基础混凝土，13进出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1-4所示，一种拌合站保温料仓，包括至少一个料仓基础和料仓本体1，料仓基础和料仓本体1共同围成密封仓体，在料仓本体1上设有用于进料和出料的进出口13，在进出口13上设有挡门(未画出)；料仓本体1内的骨料用于放入混凝土搅拌机中进行搅拌混合。
料仓基础包括底板7和设置在底板7上的E型隔墙3，隔墙3将底板7隔成两个隔间，用来放置不同粒度的骨料。底板7从下到上依次包括料仓基础混凝土12、聚氯乙烯泡沫板11、锡箔纸10、钢管管道2、钢筋网片9和垫层混凝土8。钢管管道2的铺设形式采用“S”型布设，钢管管道2的外径为42mm～50mm，相邻钢管管道2间距为10cm～50cm。垫层混凝土8倾斜设置，其倾斜角度为1％～3％。相邻料仓基础中的钢管管道2采用串联方式进行连接。钢管管道2通过连通管连接有锅炉房4，在连通管上设有回水阀5和排气阀6。
实施例2
一种拌合站保温料仓的保温方法，包括以下步骤：
1)施工保温料仓：
(1)平整料仓位置场地，夯实地基基础，确保地基承载力符合设计要求；
(2)开挖基槽，安装钢筋、模板，浇筑混凝土形成隔墙，硬化成型；
(3)安装料仓端头模板，向模板之间浇筑料仓基础混凝土12；
(4)依次在料仓基础混凝土12上铺设聚氯乙烯泡沫板11、锡箔纸10；
(5)在锡箔纸10上安装、连接钢管管道2；
(6)对钢管管道2进行通水施压，检验钢管管道2连接性能及管道质量；
(7)在钢管管道2上方铺设钢筋网片9；
(8)在钢筋网片9上浇筑垫层混凝土8，并对垫层混凝土8调坡收面、洒水养护，完成料仓底板7的施作；隔墙3和底板7共同构成料仓基础；
(9)在料仓基础外围设置由复合板制成的料仓本体1，形成封闭的仓体，完成料仓的施作；
2)按照下列公式进行热工计算，确定通入钢管管道2中拌合水水温Tw；
T0＝
[0.92(mce*Tce+ms*Ts+msa*Tsa+mg*Tg)+4.2*Tw(mw-wsa*msa-Wg*mg)+cw(wsa*msa*Tsa+Wg*mg*Tg)-ci(wsa*msa+Wg*mg)]/[4.2*mw+0.92(mce+ms+msa+mg)]
其中，T0为混凝土拌和温度；Ts为掺合料温度；Tce为水泥温度；Tsa为砂子温度；Tg为石子温度；mw为拌合用水量；mce为水泥用量；ms为掺合料用量；msa为砂子用量；mg为石子用量；wsa为砂子的含水率；Wg为石子的含水率。
以某铁路隧道工程为例，C35混凝土砂含水率为6％，石子含水率3.4％，骨料温度大于0℃，水的比热容(Kj/Kg·K)cw＝4.2，冰的融解热(KJ/Kg)ci＝0，《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)规定混凝土拌和后的出机温度不小于10℃，热工计算所需的参数如表1所示。
表1拌合用水温度计算表
Figure BDA0003146188360000061
Figure BDA0003146188360000071
将表1中的参量取值代入上述公式中，得出Tw＝51℃，依据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)规定，425#及以上标号的水泥拌制混凝土时，所用拌合水水温不高于60℃。通过上述计算可知，冬期施工时，为确保混凝土出机温度不低于10℃，将料仓温度控制在6℃时，所需拌合水水温为51℃，满足建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T104-2011)要求。此外，根据上述公式进一步分析可以发现提高料仓保温目标值(砂子、石子的温度)可降低对拌和水温度要求。
3)向钢管管道2中通入大于料仓保温目标值的热水，将料仓温度控制在目标值以上；当暂停使用时，关闭回水阀5，打开排气阀6，排除管道内剩余水；当继续使用时，关闭排气阀6，打开回水阀5，供应热水。
先设定料仓保温目标值，再通过上述公式计算出拌合水的温度，确保拌和水的温度低于60℃，然后向钢管管道2中通入大于设定目标值的热水，对骨料进行加热，从而实现了在满足拌合水温度低于60℃的条件下，还使混凝土出机温度(混凝土搅拌机出口处混凝土的温度)达到冬施规定，使冬季施工的顺利进行。
在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件，所涉及的结构设置方式、工作方式或控制方式如无特别说明，均为本领域常规的设置方式、工作方式或控制方式。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种拌合站保温料仓，其特征在于，包括至少一个料仓基础和料仓本体，所述料仓基础和料仓本体共同围成仓体，在所述料仓本体上设有用于进料和出料的进出口，在进出口上设有挡门；所述料仓基础包括底板和设置在所述底板上的E型隔墙，所述底板从下到上依次包括料仓基础混凝土、聚氯乙烯泡沫板、锡箔纸、钢管管道、钢筋网片和垫层混凝土。
2.根据权利要求1所述的拌合站保温料仓，其特征在于，所述钢管管道的铺设形式采用“S”型布设。
3.根据权利要求2所述的拌合站保温料仓，其特征在于，所述钢管管道的外径为42mm～50mm，相邻所述钢管管道间距为10cm～50cm。
4.根据权利要求3所述的拌合站保温料仓，其特征在于，所述垫层混凝土倾斜设置，其倾斜角度为1％～3％。
5.根据权利要求1所述的拌合站保温料仓，其特征在于，相邻所述料仓基础中的钢管管道采用串联方式进行连接。
6.一种权利要求1-5任一所述的拌合站保温料仓的保温方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)施工保温料仓：
(1)平整料仓位置场地，夯实地基基础，确保地基承载力符合设计要求；
(2)开挖基槽，安装钢筋、模板，浇筑混凝土形成隔墙，硬化成型；
(3)安装料仓端头模板，向模板之间浇筑料仓基础混凝土；
(4)依次在料仓基础混凝土上铺设聚氯乙烯泡沫板、锡箔纸；
(5)在锡箔纸上安装、连接钢管管道；
(6)对钢管管道进行通水施压，检验钢管管道连接性能及管道质量；
(7)在钢管管道上方铺设钢筋网片；
(8)在钢筋网片上浇筑垫层混凝土，并对垫层混凝土调坡收面、洒水养护，完成料仓底板的施作；隔墙和底板共同构成料仓基础；
(9)在料仓基础外围设置由复合板制成的料仓本体，形成封闭的仓体，完成料仓的施作；
2)按照下列公式进行热工计算，确定通入钢管管道中拌合水水温Tw；
T0＝
[0.92(mce*Tce+ms*Ts+msa*Tsa+mg*Tg)+4.2*Tw(mw-wsa*msa-Wg*mg)+cw(wsa*msa*Tsa+Wg*mg*Tg)-ci(wsa*msa+Wg*mg)]/[4.2*mw+0.92(mce+ms+msa+mg)]
其中，T0为混凝土拌和温度；Ts为掺合料温度；Tce为水泥温度；Tsa为砂子温度；Tg为石子温度；mw为拌合用水量；mce为水泥用量；ms为掺合料用量；msa为砂子用量；mg为石子用量；wsa为砂子的含水率；Wg为石子的含水率；另砂子温度和石子温度为料仓保温目标值；
3)向钢管管道中通入温度大于料仓保温目标值的热水，将料仓温度控制在目标值以上；当暂停使用时，关闭回水阀，打开排气阀门，排除管道内剩余水；当继续使用时，关闭排气阀门，打开回水阀，供应热水。
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