董献国

预制盾构管片混凝土配合比的优化及应用

董献国

一、引言

预制盾构是一种使用机械潜挖隧道的新型施工方法，具有进度快、作业安全、防水性能好、地表沉降小等优点，是修建越河跨江隧道和城市地铁的主要施工方法。管片是盾构工程中最重要和最关键的钢筋混凝土构件，采用蒸汽养护工艺生产，管片性能的优劣对盾构隧道工程质量和服役寿命具有决定性的影响。混凝土在蒸汽养护过程中尤其是升温过程，其内部的气相和液相受热膨胀，对混凝土内部结构产生应力作用，同时水、气发生转移可能造成混凝土中定向孔隙，这些作用可能会降低管片混凝土的力学性能和耐久性。因此本文采用最紧密堆积理论进行管片混凝土配合比设计，并对管片蒸养混凝土的力学性能、抗渗性能、抗氯离子侵蚀性能等耐久性能进行试验研究。

二、原材料与试验方法

1.原材料

水泥：巢湖铁鹏PO52.5水泥，安定性合格，3d抗折、抗压强度分别为6.1MPa、29.2MPa，28d 抗折、抗压强度分别为9.6MPa、55.6MPa。粉煤灰：淮南平圩Ⅰ级粉煤灰，细度为11.0%，需水量比为93%，烧失量为4%。砂：江西赣江河砂，细度模数为2.8，含泥量0.2%，泥块含量0.1%。石：安徽巢湖碎石，大石和小石按质量比7∶3混合后为连续粒级5～25mm，含泥量为0.1%，泥块含量为0%。外加剂：山西黄腾化工有限公司产HT-HPC聚羧酸高性能减水剂，外掺1.0%。

2.试验方法

力学性能试验方法按照国家标准GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》测试混凝土的抗压强度，其中抗压强度采用150mm×150mm×l50mm立方体试件，抗渗性能按照国家标准GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行试验，氯离子扩散系数按GB/T50082-2009中RCM法进行检测。……