速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，包括抗冻混凝土具体配比方法、抗冻混凝土的含气量检测质量检测方法、混凝土铺平整平方法、抛光结束后进行平整度检测方法、设置冰场伸缩缝方法以及速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土中间膨胀缝的设置方法。本发明提供的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，使混凝土拥有优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能。
【专利说明】速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝土配比及施工方法，尤其涉及一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法。
【背景技术】
[0002]在速滑馆施工中，混凝土抗裂、抗渗、抗冻融性能是施工中关键指标。现有技术中，速滑馆冰场混凝土道面普遍容易发生冻融病害，严重影响道面的使用寿命，也相应增加了场馆的维护成本，并且对滑行的安全构成隐患。本发明针对现有技术中冰场混凝土道面易发生冻融病害的缺陷，提出了一种不同于现有技术的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，使混凝土拥有优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能，同时拥有最佳的工作性能，包括分散性、坍落度、和易性、表观装饰性等。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，同现有技术相比使混凝土拥有优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能。
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，同现有技术相比使混凝土拥有优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其中，主要方法为:
(1)混凝土采用纤维素纤维增强型C40自密实抗冻混凝，自密实混凝土的自密实性能包括流动性、抗离析性和填充性，每种性能均采用坍落扩展度试验、V漏斗试验和U型箱试验一种以上方法检测，抗冻混凝土采用坚硬骨料，具体配比方法为I)混凝土采用钢纤维混凝土 ；2)水灰比不大于0.45，送料过程中不得随意加水；3)水泥采用不低于42.5标号的普通硅酸盐水泥；4)级配良好的骨料，最大粒径不大于12毫米，细骨料采用洁净河沙，细度模数2.4-2.7，含泥量少于1% ;5)砂率控制在35-40%，使用纯水泥配置；
(2)抗冻混凝土的含气量检测质量检测方法是将拌制的抗冻混凝土做三个150x150x150mm试块，同抗压试块一起养护，待达到标准强度后，将其烘干并称重量，然后浸泡在水中30分钟取出后将表面水分风干再称重，将结果与原来烘干试块的重量作比较，三个试块取平均值，气隙量即含水量不超过6.5% ；
(3)混凝土浇筑，按地坪标高人工将混凝土铺平，铺平的同时使用振捣棒振捣混凝土，边角加密振捣，铺平振捣完成的部位用大型激光整平机整平，混凝土初凝后进行打磨和抛光； (4)抛光结束后进行平整度检测，平整度检测方法为:1)采用靠尺，3m内平整度要求为±3_ ；2)混凝土平整度检测完毕后，浇水铺塑料膜进行养护。
[0006]上述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其中，混凝土浇筑整平机整平后，采用手动整平尺进行第二次刮平，去掉混凝土表面的浮游物等杂质，局部和边角部位处由人工进行整平。
[0007]上述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其中，速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土施工完毕后设置冰场伸缩缝，其具体方法是；
1)检查浇筑好的结构缝,对结构缝弹线找齐,表面打磨平整；
2)使用混凝土表面处理剂将表面尘土、浮渣擦干净，在处理好的结构缝上面涂抹WaboPaste Adhesive粘接剂,涂抹程度要饱和；
3)将橡胶管按照尺寸要求切割成型，端头打磨，要求平整，堵头打磨，整个结构缝根据总长度，分段安装，初定50米一段，段与段连接采用胶粘，接头粘好后，在接头四周涂满环氧粘接I父，对接头加强；
4)用钢丝刷刷橡胶管涂胶面，去掉表面氧化层，使用表面处理剂将橡胶管表面擦抹干净，将加工好的橡胶管上涂抹粘接剂；
5)橡胶管接头部位预留在站台下方，最小距轨道部位2m距离；
6)把Aladin橡胶条放进缝隙中，平齐放置，两侧是用环氧粘接胶封边，再进行充气膨胀。
[0008]上述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其中，速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土中间膨胀缝的设置；在四个半圆形滑道的端点设置膨胀缝，膨胀缝为20mm，为通缝，并设置300mm长D320150圆钢传力杆，其余滑道区域每6米设置伸缩缝，伸缩缝与滑道垂直，伸缩缝宽2mm，深度为20mm，所有伸缩缝均采用柔性填缝材料填充。
[0009]上述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其中，混凝土中埋入制冷管道，对混凝土做真空处理，通过风扇叶轮达到平滑的混凝土面，在浇注混凝土过程中要始终检查平滑度，通过红外检查混凝土密度是否均匀。
[0010]本发明相对于现有技术具有如下有益效果:本发明提供的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，通过抗冻混凝土的配比施工操作、抗冻混凝土的质量检测方法、抗冻混凝土平整度检测方法以及对混凝土地面裂缝、裂纹控制措施的操作，使混凝土拥有优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能，同时拥有最佳的工作性能，包括分散性、坍落度、和易性、表观装饰性等。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
[0013]本发明提供一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法。
[0014]通过对混凝土裂缝的深入研究，结合国内外专家建议和工程实际经验，对混凝土构筑物从材料方面提出了高抗裂抗渗的混凝土耐久性解决方案，提出“纤维素纤维混凝土”概念，并第一个将纤维素纤维成功应用于混凝土工程领域。罗赛纤维(Roycele Fiber)，是专用于FRC (FibreReinforced Concrete纤维增强混凝土)领域的纤维素纤维，是基于生物、化学及混凝土材料工程学历经20多年研发生产，从经基因改良的特殊树种中提取的、以独特工艺制造的高性能生物纤维。罗赛纤维作为混凝土次增强材料，由于其特殊的材料来源和空腔结构设计，拥有完全超越于传统的聚丙烯等化学纤维的独特优异性能，大量试验研究证明:在同等掺量下，罗赛纤维混凝土拥有最优秀的抗裂、抗渗、抗冻融等耐久性能以及劈拉、收缩、极限延伸、韧性等力学及变形性能，同时拥有最佳的工作性能包括分散性、坍落度、和易性、表观装饰性等。
[0015]一、纤维素纤维增强型C40自密实F200抗冻混凝优势。
[0016]本发明中混凝土采用纤维素纤维增强型C40自密实抗冻混凝，该自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。介于冰场混凝土施工的特殊性，所以大道速滑冰面的混凝土采用自密实混凝土。
[0017]自密实混凝土的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验(或T50试验)和U型箱试验等一种以上方法检测。配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。
[0018]1、抗冻混凝土(C40、F200)的配制要求:
抗冻混凝土的抗压强度级配与普通混凝土相同。抗冻混凝土除了抗压强度外还应具有较好的抗冻性能。为了使混凝土耐冻害，要求混凝土更加密实，气隙少，含气量低。因此配制混凝土时需添加外加剂。为了减少混凝土的孔隙，水灰比需控制在0.45以下，添加适量的减水剂和引气剂。其具体份量按生产减水剂和引气剂的厂家说明书使用。
[0019]2、抗冻混凝土要求采用坚硬优质骨料。
[0020]I)必须由有资质的商品混凝土搅拌站生产，建议混凝土采用掺入抗裂纤维的混凝土，或直接采用钢纤维混凝土，采用上述两种混凝土，抗裂纤维或钢纤维均匀的分布在混凝土内部，能有限抵抗因混凝土收缩而产生的裂缝。
[0021]2)水灰比:不大于0.45，送料过程中不得随意加水。
[0022]3)水泥:采用不低于42.5标号的普通硅酸盐水泥。
[0023]4)骨料:级配良好的骨料。最大粒径不大于12毫米。细骨料采用洁净河沙，细度模数2.4-2.7为宜，含泥量少于1%。
[0024]5)混凝土配合比:为避免产生表面质量问题，砂率应控制在35-40%。使用纯水泥配置，因通常采用的粉煤灰等掺合料易产生表面裂缝。
[0025]二、抗冻混凝土的质量检测方法。
[0026]I)抗压强度检测与普通混凝土相同。
[0027]2)含气量检测:将拌制的抗冻混凝土做三个150x150x150mm试块，同抗压试块一起养护。待达到标准强度后，将其烘干并称重量。然后浸泡在水中30分钟，取出后将表面水分风干，再称重，将结果与原来烘干试块的重量作比较，气隙量不超过6.5%(即含水量)，三个试块取平均值。
[0028]该工程混凝土浇筑，首先按地坪标高人工将混凝土大致铺平，铺平的同时使用振捣棒振捣混凝土，边角加密振捣。铺平振捣完成的部位立即用大型激光整平机整平，确保地坪的平整度。激光整平机采用Laserscreed，其有效半径为3m。使用激光整平机时应注意激光发射器的摆放位置和有效半径，以免出现死角。整平机整平后，应采用手动整平尺进行第二次刮平，去掉混凝土表面的浮游物等杂质，并再一次提高表面的平整度。局部和边角部位处由人工进行整平。混凝土初凝后进行打磨和抛光。
[0029]当新浇筑混凝土初凝后，用加装圆盘的磨光机进行提浆作业，施工中至少要提浆两次。完成地面提浆施工后，根据混凝土的硬化情况，当地坪表面渐无光泽后，即可进行面层的收光施工。每次收光开始时调节一次叶片的角度，避免损伤地坪。收光是地坪最终修饰作业，所以施工时一定要选择责任心强、技术水平较高的人员进行作业。机械作业处理不到的部位则由人工用铁抹子进行压光处理，施工时人工收光应稍早于机械收光，作业时不允许砂眼和收光痕迹的出现，并保持接缝平整，以确保整个地面的施工质量。刮平完成，混凝土面没有水浆后，采用单盘磨光机进行研磨提浆，研磨三遍。根据硬化强度，采用双盘磨光机进行抛光，抛光作业进行两次。
[0030]三、平整度检测方法。
[0031]1、抛光结束后进行平整度检测，采用3m靠尺，3m内平整度要求为±3mm。
[0032]2、混凝土平整度检测完毕后，浇水铺塑料膜进行养护，确保混凝土承压层水分能够均匀蒸发。
[0033]3、工程难点及质量控制点。
[0034]I)混凝土一次性浇筑的水平度的控制，混凝土质量技术要求，坍落度，最大限度的保证混凝土的水平度。
[0035]2)研磨抛光，把握好时机，严禁出现混凝土在后期出现起皮、空鼓、裂缝等问题的出现。
[0036]四、混凝土地面裂缝、裂纹控制措施。
[0037]混凝土在硬化后会因为本身的特性及外界温度的变化会产生收缩是混凝土的特性，本工程冰球馆、冰壶馆、速滑馆短道速滑场地冰面面积1830 rn2(61mX30m),大道速滑场地面积达到5200 rtf，为防止混凝土表面出现不规则的、影响美观的裂缝，至少从如下几点进行考虑:原材料和混凝土配比方案；冰场内外侧伸缩缝的设置；大道速滑场地中间膨胀缝的设置；混凝土表面层材料及工艺。
[0038]1、原材料和混凝土配比方案原材料和混凝土配比方案如上文所述。
[0039]2、冰场伸缩缝设置 I)伸缩缝技术性能
本项目所采用的伸缩缝是一种由氯丁橡胶组成的结构性密封伸缩缝系统。该橡胶条经充气膨胀剂特制的环氧树脂粘结剂安装到位。正确安装后，在重复机械运动或温度变化中，高性能的伸缩缝系统不会脱落、突出或从原来位置滑出。安装过程中，利用空气膨胀使环氧树脂与橡胶条和缝隙侧面完全粘结。
[0040]2)伸缩缝施工技术施工准备: A、结构缝施工前，将基层表面清理干净，结构缝符合施工要求。
[0041]B、结构缝粘接部位表面平整。表面允许粗糙，不能凹凸不平。
[0042]C、结构缝顺直，可以存在一定的弧度，但不得存在错台现象。
[0043]D、结构缝结构坚固，边缘整齐，不能存在结构松散、破损等现象。
[0044]施工工艺:结构缝处理一结构缝抹胶一安装一充气一放气一闭水实验橡胶管处理—橡胶管抹胶
施工方法:
A、结构缝处理:检查浇筑好的结构缝，符合设计宽度、深度尺寸要求；对结构缝弹线找齐，表面打磨平整，不得出现错台、凹坑、凸起等问题。
[0045]B、结构缝抹胶:使用混凝土表面处理剂将表面尘土、浮渣擦干净。在处理好的结构缝上面涂抹Wabo Paste Adhesive粘接剂,涂抹程度要饱和,不得有漏涂现象。
[0046]C、橡胶管处理:将橡胶管按照尺寸要求切割成型，端头打磨，要求平整，不得有凹凸不平的现象，以确保将来粘接牢固、不漏气；切V型槽口，保证打气时气流流通；堵头打磨，要求所有粘结面必须打磨到位，不得漏打。整个结构缝根据总长度，分段安装，初定50米一段。段与段连接采用胶粘，接头粘好后，在接头四周涂满环氧粘接胶，对接头加强。异型接头根据现场实际尺寸，切割成型，现场粘接。阴阳角部位，将橡胶管根据要求切割成相应的45°角，涂抹胶水，对粘即可，直线接头直接在打磨好的橡胶管端头抹胶水，对粘；粘接堵头、气管将打磨好的橡胶管上涂上少量胶水，涂满即可；将堵头压在橡胶管端部，压实30秒。
[0047]D、橡胶管抹胶:用钢丝刷刷橡胶管涂胶面，去掉表面氧化层，使用表面处理剂将橡胶管表面擦抹干净,将加工好的橡胶管上涂抹粘接剂,要求所有齿纹内胶量饱满。
[0048]E、橡胶管接头部位预留在站台下方，最小距轨道部位2m距离，轨道部位不得出现接头。
[0049]F、放置:把Aladin橡胶条放进缝隙中，平齐放置，两侧是用环氧粘接胶封边；再进行充气膨胀。遇有管道位置时，橡胶条从管道底部穿过；待Wabo paste adhesive粘接剂固化后，再把空气从橡胶条中放出。用吹风机清洁缝壁结构缝处节点施工图。
[0050]3、结构伸缩缝施工质量要求 A、系统型号尺寸符合设计要求。
[0051]B、接头、端口密封严密，无漏气、错茬现象，气嘴安装牢固。
[0052]C、使用混凝土表面处理剂将表面尘土、浮渣擦干净混凝土，橡胶管胶量饱满，无漏刮现象。
[0053]D、涂抹的胶粘剂的厚度应为1.5^3mm,深度应与拟安装的阿拉丁橡胶条的齿形区域深度相等。胶粘剂应均匀地抹在缝壁两侧。
[0054]E、安装后,封边胶量饱满,与橡胶管齐口。
[0055]F、安装完毕无漏水现象。
[0056]五、大道速滑场地中间膨胀缝设置。
[0057]混凝土在平面形状发生突变或方向改变的地方，是应力集中的地方，相关区域容易产生裂缝。因此，大道速滑场地中间需要设置膨胀缝。大道速滑滑道的四个半圆形滑道的端点是应力集中处，最容易产生裂缝。为防止出现不规则的裂缝，在四个半圆形滑道的端点设置膨胀缝，膨胀缝为20mm，为通缝，并设置300mm长D320150圆钢传力杆，其余滑道区域每6米设置伸缩缝，伸缩缝与滑道垂直，伸缩缝宽2_，深度为20_。所有伸缩缝均采用柔性填缝材料填充，不影响冰场的美观及使用。
[0058]六、混凝土表面层材料及工艺。
[0059]混凝土面铺设在持力层上，上部有保护覆盖。混凝土的配置选定要求防冻，坚硬，表面精细。混凝土中埋入制冷管道。管子、管夹根据制冷设计安装。钢筋混凝土加固根据结构需求和设计要求——专为厚度极低的混凝土层设计。为确保混凝土面无缝，混凝土浇注要在一天内完成。混凝土的顶层准备特殊硬质材料，混凝土顶层的制成作为混凝土浇注的一部分。对混凝土做真空处理，直至达到目标的水灰比。通过风扇叶轮达到平滑的混凝土面，在浇注混凝土过程中要始终检查平滑度，通过红外检查混凝土密度是否均匀。混凝土通过喷水/覆盖进行后处理。
[0060]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1.一种速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其特征在于: (1)混凝土采用纤维素纤维增强型C40自密实抗冻混凝，自密实混凝土的自密实性能包括流动性、抗离析性和填充性，每种性能均采用坍落扩展度试验、V漏斗试验和U型箱试验一种以上方法检测，抗冻混凝土采用坚硬骨料，具体配比方法为I)混凝土采用钢纤维混凝土 ；2)水灰比不大于0.45，送料过程中不得随意加水；3)水泥采用不低于42.5标号的普通硅酸盐水泥；4)级配良好的骨料，最大粒径不大于12毫米，细骨料采用洁净河沙，细度模数2.4-2.7，含泥量少于1% ;5)砂率控制在35-40%，使用纯水泥配置； (2)抗冻混凝土的含气量检测质量检测方法是将拌制的抗冻混凝土做三个150x150x150mm试块，同抗压试块一起养护，待达到标准强度后，将其烘干并称重量，然后浸泡在水中30分钟取出后将表面水分风干再称重，将结果与原来烘干试块的重量作比较，三个试块取平均值，气隙量即含水量不超过6.5% ； (3)混凝土浇筑，按地坪标高人工将混凝土铺平，铺平的同时使用振捣棒振捣混凝土，边角加密振捣，铺平振捣完成的部位用大型激光整平机整平，混凝土初凝后进行打磨和抛光; (4)抛光结束后进行平整度检测，平整度检测方法为:1)采用靠尺，3m内平整度要求为±3_ ；2)混凝土平整度检测完毕后，浇水铺塑料膜进行养护。
2.如权利要求1所述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其特征在于:混凝土浇筑整平机整平后，采用手动整平尺进行第二次刮平，去掉混凝土表面的浮游物等杂质，局部和边角部位处由人工进行整平。
3.如权利要求2所述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其特征在于:速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土施工完毕后设置冰场伸缩缝，其具体方法是； 1)检查浇筑好的结构缝，对结构缝弹线找齐，表面打磨平整； 2)使用混凝土表面处理剂将表面尘土、浮渣擦干净，在处理好的结构缝上面涂抹WaboPaste Adhesive粘接剂,涂抹程度要饱和； 3)将橡胶管按照尺寸要求切割成型，端头打磨，要求平整，堵头打磨，整个结构缝根据总长度，分段安装，初定50米一段，段与段连接采用胶粘，接头粘好后，在接头四周涂满环氧粘接I父，对接头加强； 4)用钢丝刷刷橡胶管涂胶面，去掉表面氧化层，使用表面处理剂将橡胶管表面擦抹干净，将加工好的橡胶管上涂抹粘接剂； 5)橡胶管接头部位预留在站台下方，最小距轨道部位2m距离； 6)把Aladin橡胶条放进缝隙中，平齐放置，两侧是用环氧粘接胶封边，再进行充气膨胀。
4.如权利要求3所述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其特征在于:速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土中间膨胀缝的设置；在四个半圆形滑道的端点设置膨胀缝，膨胀缝为20mm，为通缝，并设置300mm长D320150圆钢传力杆，其余滑道区域每6米设置伸缩缝，伸缩缝与滑道垂直，伸缩缝宽2_，深度为20_，所有伸缩缝均采用柔性填缝材料填充。
5.如权利要求4所述的速滑馆冰场冰面下方抗冻混凝土配比及施工方法，其特征在于:混凝土中埋入制冷管道，对混凝土做真空处理，通过风扇叶轮达到平滑的混凝土面，在 浇注混凝土过程中要始终检查平滑度，通过红外检查混凝土密度是否均匀。
【文档编号】E04G21/02GK104405131SQ201410611372
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】于建, 成军, 于方超, 徐腾飞, 秦皓, 朱敏敏 申请人:南通四建集团有限公司, 南通大学