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摘 要 介绍南京地铁1号线C50P10盾构管片混凝土、C20P6喷射混凝土的配制。掺20%～25%的Ⅰ级粉煤灰配制的C50P10管片混凝土具有良好的工作性能、力学性能和长期耐久性能。在地铁的非淋水带采用掺硅灰的喷射混凝土,在软土地层采用双快水泥配制喷射混凝土,可保证地铁隧道施工过程中初期支护的稳定性。
南京地铁1号线盾构区间采用预制混凝土管片,矿山法区间初期支护采用喷射混凝土。工程使用的混凝土除必须满足物理力学性能和施工性能等设计要求外,还必须重点考虑其耐久性,使地铁工程的混凝土和钢筋混凝土结构在所处环境条件下满足100年设计使用寿命的基本要求。本文介绍的南京地铁高性能混凝土配合比优化试验研究成果,在工程中已得到成功运用,为地铁混凝土的质量提供了充分的技术保障。
1 C50P10盾构管片混凝土的制备及性能
在采用隧道盾构掘进法施工中,对钢筋混凝土管片的质量要求很高,其设计抗压强度≥50MPa,坍落度为40～60mm,抗渗标号达P10。
1.1原材料
水泥:江南水泥有限公司产42.5P·II;
粉煤灰(FA):华能电厂产Ⅰ级灰;
砂:中砂,细度模数=2.6;
石子:石灰岩碎石,粒径为5～25mm;
外加剂:江苏省建筑科学研究院研制的高效减水剂JM-B(粉剂),掺量为0.6%;
水:自来水。
1.2 混凝土配合比设计
混凝土配合比设计见表1。
1.3 C50P10管片混凝土的性能
按表1的配合比制备混凝土混合料进行混凝土坍落度、表观密度和抗压强度试验。抗压试验采用蒸汽养护和标准养护对比试验,同时测定2d、7d和28d的抗压强度。试验结果见表2。C50P10管片混凝土28d的力学性能试验结果见表3。
1.4 C50P10管片混凝土的耐久性
不同粉煤灰掺量的C50P10混凝土的抗冻性及抗碳化性能试验结果见表4。
根据以上试验结果,采用DG4、DG5组配合比,掺20%～25%Ⅰ级粉煤灰,C50P10管片混凝土具有良好的工作性能、力学性能和长期耐久性。
2 C20P6喷射混凝土的制备及性能
地铁初期支护用喷射混凝土的设计强度等级为C20,抗渗等级为P6。
施工前首先在实验室研究了多种因素对混凝土凝结时间及力学性能的影响。研究表明,对喷射混凝土而言,硅灰的加入不仅可显著提高早期强度,长期强度也比不掺硅灰的喷射混凝土有明显的提高。
2.1 普通喷射混凝土现场试喷结果与分析
2.1.1 原材料
水泥:32.5P.O天宝山水泥;
砂:细度模数为2.3的中砂,系河砂;
石子:粒径范围为5～15mm;
硅灰:埃肯公司提供,SiO2含量大于92%;
钢纤维:长度为30mm、长径比为58的端钩型纤维;
减水剂:江苏省建筑科学研究院提供的JM-B型高效减水剂;
水:自来水 [1] [2] 下一页
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