预制混凝土管片表面气泡影响因素研究

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发布时间：2021-09-04

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预制混凝土管片表面气泡影响因素研究
李方利，施小民，张培育
(1．中铁十三局集团有限公司，天津300308；2．内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)
摘要：预制混凝土衬砌管片是地铁隧道的主要受力构件，管片质量是地铁隧道结构安全性、耐久性的主
要保障。本文针对神华新街TBM斜井工程预制混凝土衬砌管片表面存在不同程度气泡的问题，分析水
泥品种、砂率、水胶比及脱模材料等对预制混凝土管片表面气泡的影响规律及改性方法。研究结果表
明：水泥品种对混凝土表面气泡的影响不大；砂率对混凝土表面气泡的影响较明显；水胶比对混凝土表
面气泡的影响较明显；脱模剂对混凝土表面气泡的改善效果明显，且明显优于液压油。
关键词：预制混凝土管片表面气泡砂率水胶比脱模剂
中图分类号：TU528．7 文献标识码：A DOI：10．3969／i．issn．1003—1995．2014．06．48
预制混凝土衬砌管片是盾构法中的主要结构构
件，管片的整体性能对工程质量影响极大，因此，必须
严格控制管片生产质量。防水性能是管片的一个
主要功能，好的防水性能建立在良好抗渗性能的基础
上。但是管片在生产中表面易出现较多气泡，不仅影
响工程的美观，而且易形成渗漏通道，影响管片的强度
与耐久性能。如何消除混凝土表面气泡是技术人员常
遇到的问题。引起混凝土结构表面气泡的原因较多。
本文针对神华新街TBM斜井工程预制混凝土衬砌管
片表面存在不同程度气泡的问题，通过试验研究分析
气泡的成因，提出解决预制混凝土管片表面气泡的有
效措施。
1 工程概况
本工程为新街台格庙矿区一号矿井的主井，采用
预制钢筋混凝土管片衬砌，管片结构外径7．3 1"10，内径
6．6 111，管片厚度0．35～0．87 m，宽度1．5 II1，个别管片
的混凝土为大体积混凝土。管片表面要求密实、光洁、
平整，边棱角完整无缺损，麻面面积不得大于管片面积
的5％。混凝土设计强度等级C40，抗渗等级P12。
2 试验原材料与方法
2．1 原材料
水泥备选了冀东、蒙西、天浩3个厂家P．042．5
级普通硅酸盐水泥，其主要物理力学性能如表1所示。
粉煤灰采用达拉特电厂(华宇)粉煤灰。细骨料为细
度模数2．42的中砂，含泥量为3％。粗骨料为5．0—
31．5 film连续级配碎石。水为普通自来水。减水剂为
包头钢鹿建材公司聚羧酸减水剂，减水率35％。脱模
剂为四川某公司生产的脱模剂T．I，青岛某公司生产
的脱模剂T一2，上海某公司生产的脱模剂T一3，液压油
T．4
表1 水泥主要物理力学性能
收稿日期：2013．12—10；修回日期：2014-02-28
基金项目：国家科技支撑计划资助项目(2013BAB10B05)；天津市滨海
新区科技创新项目(2012一BK120034)
作者简介：李方利(1980～ )，男，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，硕士。
2．2 试验方法
混凝土基准配合比见表2。选用表面光滑，尺寸
150 mm×150 mm×150 mm的钢试模，模拟混凝土
管片预制过程。在其他条件不变的情况下，分别逐