TBM预制管片混凝土配合比设计与蒸养工艺优化

从表 １ 可以看出 ：① 在水灰比为 ０３ ．、粉煤灰 掺量为 １ ％ ２ ％的情 况下 ，南 岗水泥 、塔 斯水 ５ ５ 泥混 凝 土 ２ ８ ｄ的 抗 压 强 度 分 别 达 到 ５ Ｐ ０ Ｍ ａ和 ５ Ｐ ， ５Ｍ ａ均可满足 Ｃ０混凝土的配制强度，且石子 ４ 种类对混凝 土强度 的影 响不 明显 。②在水灰 比为 ０３ ．、粉煤灰掺量为 ２ ％、掺入 ２ ５ ％的 Ｓ Ａ 防腐 Ｒ —ｌ 蚀剂 的情况下 ，塔斯水 泥混凝 土 ２ ８ｄ的抗压 强度 达 到 ５ ． Ｐ ，可满 足煤 系地 层段 Ｃ Ｏ混凝 土 的配 ２９Ｍ ａ Ａ 制强度。③在静停时间 ５ｈ 、蒸养 时问 ３ｈ 的工艺 下， 蒸养混凝土与标养混凝土相 比，１ｄ 强度得 到 大幅提高 ，２ 强度相当。 ８ｄ ２ 混凝 土 抗 裂 性 能 混凝土抗裂性 能主要包括静力抗压弹性模量 、 轴拉强度、极限拉伸值和干缩率等 ；为 了解蒸汽养 护 对混 凝 土抗裂 性 能 的影 响 ，进 行 了标 养混凝 土 和 蒸养混凝土对比试验 ，试验结果列于表 ２ 。
养混凝土相当。 混凝土 ７ｄ 限拉伸值为（０ ③ 极 １２ ｌ５ ×１ ，２ 极限拉伸值为（１ １８ ×１ ， ０） ０ ８ ｄ １ ２） ０ ６ ０ ７ｄ 数值为 ２ 数值 的 ９ ％。蒸养混凝土极限伸值 ８ ｄ ３ 较标养混凝 土略有增长 ，但 幅度 不大。④ 标养混
凝 土 ２ ８ｄ干缩率 为 （３ —３８ ×１ 一，６ ２１ ３） ０ ０ｄ干缩 率
由表 ２可 以看 出 ：①标 养 混凝 土 静力 抗压 弹性
腐蚀剂 ，不但抑制了骨料的碱活性 ，还提高了混凝 土的防腐蚀能力。同时对混凝土蒸汽养护过程中的
几个主要 因素（ 如静停时间和蒸养时间等） 进行了系 统研究 ，优化 了混凝土蒸汽养护工艺 ，在满足混凝 土各项指标的同时 ，缩短 了预制管 片的生产周期 ， 保证 了工 程 的顺 利施 工 。 １ 试验 用原 材 料 和 混 凝 土 设 计
行 试 拌 调 整 ， 配 合 比 及 抗 压 强 度 结 果 列 于 其
表 １ 。
含有一定浓度的 ｓ ，且 Ｔ Ｍ施工段可能穿过煤 暖一 Ｂ 系地层 ，普通混凝土面临侵蚀的危险；再者工程附
近骨料普遍存在碱活性 ，混凝土可能发生碱骨料反 应 。为解 决 以上 问题 ，在混 凝 土 掺人 了 １％ ～ ５ ２ ％的粉煤灰 ，高侵蚀地段混凝土另掺入 ２ ０ ％的防
１２ 混 凝土 配合 比设 计 ．
制管片的生产拟采用蒸气养护方式 ，加快供应以满 足工程进度的需要 。一般来说 ，混凝土经蒸气养护 后 ，早 期强 度将 显著 提高 ，可达 到早 脱模 和早 吊装 的效果 ；但随着早期强度的提高，混凝土的耐久性 也明显降低。而该工程位于严寒地区，混凝土抗冻 等级为 Ｆ０ ，如何保证 蒸养混凝土 的高耐久性是 ２０ 工程首先要解决的问题 。同时工程所处地区地下水
预制管片混凝土的设计指标为 ＣＯ ２０ ，混 Ａ Ｆ０Ｗ８
凝土强度保证率 Ｐ＝ ５ 概率度系数 ｔ ． ５ ， ９ ％（ ＝１６ ） ４ Ｃ ＝ ． 。按公式 ＝ ／ １ Ｃ ） ｖ ０１ ２ （ 一ｔ 计算 ，Ｃ０混 ４
凝土配制强度为 ４ ． Ｍ ａ ９８ Ｐ。根据强度及 耐久 性要 求 ， 凝 土 水 灰 比 选 择 ０３ ，粉 煤 灰 掺 量 选 混 ． ０ １％ ２ ％ ， 满 足 和 易 性 的条 件 下 ，对 混 凝 土 进 ５ ０ 在
平均降低约 ２ ％；蒸养混凝土 ２ ０ ８ｄ弹模与标养混
蒸养工艺的主要参数进行 了优化 ，为施工和质 量控制提供 了依据。 关键词 中图分类号 Ｔ ４ １ Ｖ ３
我 国西北 地 区某 隧 洞 工程 拟 采 用 ＇ Ｍ法 施 工 Ｉ Ｂ 方 案 ，为解决 工期 紧 和工程 量 大 的矛 盾 ，混凝 土 预
含气量在 ４ 一 ％之间；防腐蚀剂 为 Ｓ Ａ一１ ％ ６ Ｒ ，掺 量为 ２ ％，配合 １％ ～ ０ ５ ２ ％的活性矿物外掺料 ，可 使水泥具有抵抗浓度为 １ ００ｍ ／ ５ ０ ｇＬ的硫酸盐侵蚀 的能力 。
１１ 试验 用原 材 料 ．
（） １ 水泥： 试验选用南岗普通 ４． 硅酸盐水泥和 ２５
塔斯普通 ４ ．硅酸盐水泥 ， ２５ 二者均为低碱水泥。 （）粉煤 灰 ：玛纳 斯 电厂生 产 的一级 粉 煤灰 。 ２
（） ３ 砂石骨料 ：试验采用 ３ 冲沟料厂 的天然 ９ 河砂 ，ｃ ３和 ３ 冲 沟 料 厂 的 卵石 。河 砂 的细 度 模 ９ 数 为 ３ １ ．。 （）外加 剂 ：减 水 剂 采 用 Ｆ Ｎ ４ Ｄ ，其 掺 量 为
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水 利水 电工程 设计
Ｄ Ｌ Ｅ ・２０ ＷＩ Ｈ ０６年 第 ２ ５卷 第 ２期
Ｔ Ｍ预制管 片混凝土 配合 比设计 Ｂ 与蒸养工艺优化
许颜 军 欧
摘 要菁 樊君梅来自胡新 丽 通过掺入优质粉煤灰 ，提高 了混凝土 的耐腐蚀 能力 ，并有效抑制 了骨料 的碱 活 性；利用 正 交设 计对 混凝 土 预制管片混凝土 蒸养工 艺 骨料碱 活性 Ｔ Ｍ Ｂ 文献标识码 Ａ 文章编号 １０—９０２０ ｝２０ １—４ ０ ７ ８ ｛０ ６０—０ ２０ ６
０７ ％；引气剂采用 Ｋ Ｓ ，其掺量 以控 制混凝 土 ． ５ ＤＦ
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许颜军等 ・Ｔ Ｍ 预 制 管 片 混 凝 土 配 合 比设 计 与 蒸 养 工 艺 优 化 Ｂ
・Ｌ ・ ３
模量（ 以下简称弹模） 随龄期的增长而增大 ，７ｄ 弹 模约为 ２ 弹模的 ９ ％；采用 ３ 冲沟骨料 的混 ８ｄ ２ ９ 凝土 ，其弹模 比同条件下 ｃ ３骨料混凝 土弹模低 ，