试论大型冷库防冻保温耐磨地坪施工工法(2)
3 应用实例
3.1 浙江海通科技食品生产园加工区工程浙江海通科技食品生产园加工区工程为科技创新打造农业产业化龙头企业——海通集团斥资 2 亿元新建的海通科技食品生产园,工程位于浒山镇南二环路 288 号,其 8000t 库房单体工程主要用于果蔬食品加工与贮藏,施工中运用了低温防冻、保温耐磨地坪施工工艺,施工效果良好。冷库于 2006 年 5 月建成,降温投产后,低温库房地坪凝土整筑层未出现开裂、裂缝、塌陷等现场,同时,保温测试满足要求,冷库管理运营情况良好。
3.2 慈溪市天峰水产食品有限公司 1#、2# 厂房工程慈溪市天峰水产食品有限公司 1#、2# 厂房工程,车间为框架结构,冷库主体排架结构,外围围护砌体结构,屋盖轻钢结构。车间及冷库主体设计使用年限为 50 年,屋盖 20 年。抗震设防烈度 6 度,耐火等级二级。占地面积6941m2,总建筑面积 6841m2。水产贮藏仓库2008年8月投入低温使用,地坪使用效果良好。该项工法适用于大型冷冻库房的楼地面及低温生产区厂房地坪。
4 工艺原理
在冷库建筑的设计和施工中,地基的冻胀问题是必须慎重考虑的主要问题之一,这是由地基基础本身的重要性及冷库建筑的特性所决定的。冷库建筑由于库内常年保持负温,库内冷量的散失容易造成地基土的冻胀及冷库地坪的冻胀。如果处理不好,将严重损害冷库的功能和使用,下面将就这一问题做进一步的阐述。
4.1 产生冻胀的原因
在冷库建筑中,库内由于处于低温状态,地基土中的热量会沿着基础、地面隔热层传人库内,被库内的制冷设备所吸收。冷库地基土上层失去的热量,要靠其下层土壤及其周围土壤内蕴藏的热量来量,要靠其下层土壤及其周围土壤内蕴藏的热量来内的温度下降。当下层土壤温度持续下降至 0℃以下时,土体中的水分开始冻结而形成土壤的冻结。土壤冻结时,往往会产生体积膨胀,发生土壤冻胀现象。
4.2 土体发生冻胀的原因
主要是由于土层在冻结时,周围未冻区土中的水分向冻结区迁移、集聚所致。土中水可分为结合水和自由水,自由水的冰点为 0℃,而结合水的冰点则随所受分子引力的大小而变,其外层在 -0.5℃时冻结,越靠近土粒表面,其冰点越低,约在 -20~-30℃以下才能全部冻结。当冷库库房负温传入土中时,土中的自由水首先冻结成冰晶体,随着土温的继续下降,结合水的最外层也开始冻结,使冰晶体逐渐扩大,于是冰晶体周围土粒的结合水膜变薄,土粒产生剩余的分子引力及渗附压力,在这两种引力的作用下,附近未冻区水膜较厚处的结合水便被吸引到水膜较薄的冻结区,并参与冻结,使冻结区的冰晶体增大,而不平衡引力继续存在。如果未冻结区存在水源 ( 如地下水 ) 及适当的水源补给通道 ( 即毛细通道 ),能源源不断地补充被吸引的结合水,那么未冻结区的水分就会继续向冻结区迁移积聚,使冰晶体不断扩大,在土层中形成冰夹层,土体随之发生隆胀,出现冻胀现象。
4.3 保温和耐磨是地坪施工构造体系中两项重要技术保证措施,其工艺原理比较容易理解,不作详细论述。简而言之,就是防止冷量流失及地面耐久性的问题。
5 工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
5.1.1 工艺流程图(见图 1)