高性能地铁混凝土管片的配合比设计及性能研究

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

高性能地铁混凝土管片的配合比设计
及性能研究
喻振贤，李汇，管品武，郑娟荣，扬小龙
(1．中国十五冶建设集团有限公司，武汉，430075；2．郑州大学土木工程学院，450002)
摘要：基于骨料最紧密堆积理论，提出了高性能地铁混凝土管片的配合比设计原则及计算步骤，通过试验确定
了配合比计算中的相关参数。研究结果表明：与具有相同原材料的地铁管片混凝土相比，高性能地铁管片混凝土具有
浆体体积用量更小，28d抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量更高(即抗裂性好)、耐久性好、性价比高等性能。
关键词：高性能地铁混凝土管片；配合比设计；相关参数；浆体体积；性能
Abstract：Based on the theory of the most compact of aggregates，the principle and calculating steps of mix proportion
design of high-performance eonerete for subway tunnel segments are put forward，and the correlated p啪meters in
calculating steps of mix proportion design are also determined by experiment．The research results show that the paste
volume is smaller，and the bending strength，splitting tensile strength and elasticity modulus of concrete eured 28 days are
higher for the concrete for high-performance subway tunnel segments compared with the concrete produced by the
enterprise with the same raw materials．
Key words：High—perform ance subway concrete tunnel segments；Mix proportion design；Corelated parameters；Paste
volume；Properties
中图分类号：TU525 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2013)01—32—04
0 前言
目前全国在建的地铁隧道大部分都采用盾构
法施工。在地铁盾构隧道施工中，管片作为结构衬
砌主体，对整个地铁隧道的质量和使用寿命起着关
键作用【”。地铁盾构混凝土预制管片一般使用C50
高强度混凝土，管片在钢模里预制，其昆凝土拌合
物性质及养护制度为：混凝土拌合物坍落度控制在
(40_20)mm范围内，浇捣结束后进行静置、蒸汽养
护，混凝土强度达到2OMPa之后从模具中吊出，放
置在车间降温4h后吊入水池浸泡养护7d，再淋水
养护14d，然后进入存放区保湿[2-3]。
高性能地铁混凝土管片要求混凝土拌合物具
有施工(或成型)需要的和易性、满足硬化后的强度
等级指标，同时具有优良的耐久性和经济性[41。目前
地铁盾构混凝土预制管片在生产过程直接控制的
指标是混凝土拌合物和易性(即坍落度)和抗压强
度，其耐久性和经济性还没有控制指标，本文通过
优化混凝土配合比来提高地铁盾构混凝土预制管
片的耐久性和经济性。提出了高性能地铁盾构混凝
土预制管片配合比的设计原则(或方法)，并结合郑
州某管片厂的原材料性质和配合比进行分析。
一32—
1 原材料和试验方法
1．1 原材料
(1)粗骨料：5-25mm的石灰石连续骨料，表观
密度2760kg／m ，松散堆积密度1550k~m ，含泥量
0．5％。
(2)细骨料：河砂，颗粒级配在Ⅱ级级配区，细
度模数2．6，属中砂，表观密度2640k~m ，含泥量
1．5％。
(3)水泥：P·0 42．5级，密度为3．1g／cm 。
(4)粉煤灰：Ⅱ级灰，表观密度为2．3g／m 。
(5)矿渣粉：$95级，表观密度为2．8g／m。。
(6)外加剂：聚羧酸型高效减水剂，水剂，固含
量2O％，建议掺量为1．0％～1．5％。
1．2 试验方法
(1)粗骨料性能测试按GB厂r 14685—2011《建设
用卵石、碎石》进行。
(2)细骨料性能测试按GB厂r 14686-201 l《建设
用砂》进行。
(3)胶凝材料的密度测试按GB／T 208—94《水泥
密度测定方法》进行。
(4)混凝土拌合物和硬化混凝土力学性能的测