地下工程混凝土的体积稳定性研究

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发布时间：2021-09-10

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地下工程混凝土的体积稳定性研究
蒋晓曙，李莽，陆雷
(1．常州工学院土木建筑工程学院，213002；2南京工业大学材料科学与工程学院，210009)
摘要：研究了粉煤灰、矿粉、纤维素纤维、PVA 纤维及其混杂掺入对混凝土体积稳定性的影响。结果表明，粉煤
灰、矿粉均能有效提高混凝土的抗氯离子扩散性能，两者复掺更有利于氯离子扩散系数的降低，单掺矿粉较单掺粉
煤灰好。掺入不同品种纤维的混凝土收缩率随时间而变化，时间越长各品种纤维混凝土的收缩率减小，在抑制混凝
土长期抗裂方面，PVA纤维的作用效果最好。
关键词：地下工程；氯离子扩散系数；收缩率；体积稳定性；长期抗裂
Abstract：The effects of sin~e or duplicate mixes of fly ash，mineral powder，cellulose fiber and PVA fiber on the
volume stability of concrete are studied．The results show that the nv ash and mineral powder can effectively improve the
chloride ion resistance diffusion．the chloride diffusion eoemcient is reduced more by combined mixture of the fly ash and
mineral powder．and the effect of mineral powder is better than the ones of tIle fly ash．The shrinkage rate of concrete
mixed with different varieties of fiber is changed by the time，the longer time passing，the smaller shrinkage rate of all
varieties of fiber reinforced concrete．The PVA fiber has the best effect on the crack resistance of concrete in a long time．
Key wor~：Underground project；Chloride ion diffusion coefficient；Shrinkage rate；Volume stability；Crack
resistance in a long time
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2012)05—51—03
0 前言
综合交通枢纽地下工程是人们利用城市地下
空间的有效形式，混凝土是地下工程用量最大的结
构材料，其性能的优劣直接影响到工程质量和服役
寿命。相对于上部结构，综合交通枢纽地下工程埋
置深度大，一次浇筑面积大，在岩土介质环境中的
地下工程混凝土所受应力状态复杂f1]，并承受城市
地下水及岩土地质条件等多种因素的影响，所用混
凝土材料应具有良好的抗渗、防裂、耐久性能，以确
保地下工程混凝土的高稳定性。
因此，本项目重点研究常州客运中心预留地铁
站地下工程混凝土材料的体积稳定性闭，以期从减
少混凝土收缩、膨胀引起的开裂人手，提高该地下
工程混凝土的耐久性。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
水泥：P·0 42．4级普通硅酸盐水泥，碱含量
(Na20+0．658K20)为0．48％，氯离子含量为0．017％，
比表面积为347m2／kg。
粉煤灰：I级粉煤灰。
骨料：粗、细骨料技术指标合格。
减水剂：聚羧酸高效减水剂。
纤维：纤维素纤维和PVA纤维，力学性能指标
见表1。
表1 纤维的技术参数
每m。混凝土中胶凝材料的用量范围限制在
350-420kg／m2，优质粉煤灰和矿渣复合矿物掺和料
为高抗渗混凝土的必需组分，其中矿物掺和料的用
量控制在30％-45％；水胶比不大于0．45。
1．2 试验方法
本试验主要通过研究混凝土的氯离子扩散系
数和收缩系数来研究其体积稳定性。按GB／T50082—
2009(普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》[3]
中采用的氯离子电迁移快速试验方法(RCM法)，测
试混凝土中氯离子非稳态快速迁移的扩散系数。为