探討軌道交通地下工程耐久性混凝土的研究和應(yīng)用

孟路希

摘 要：軌道交通分為地上與地下，地下工程較地上工程更為復(fù)雜，在混凝土的使用方面要求更多，在保證軌道交通地下工程的順利進(jìn)行當(dāng)中，耐久性混凝土的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的作用，本文將對(duì)耐久性混凝土在軌道交通地下工程的設(shè)計(jì)路徑進(jìn)行分析，對(duì)地下交通混凝土耐久性的考驗(yàn)進(jìn)行闡釋?zhuān)?duì)當(dāng)前的問(wèn)題以及研究成果進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：地下工程；耐久性混凝土；軌道交通設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、地下工程混凝土耐久性設(shè)計(jì)的思路

軌道交通的地下工程需要混凝土的耐久性，耐久性設(shè)計(jì)的目的是保證混凝土的耐久性與整體工程的完成質(zhì)量。為此，需要從工程的設(shè)計(jì)、實(shí)施、使用管理以及維修保養(yǎng)等一系列的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要流程為首先對(duì)混凝土的耐久性目標(biāo)進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)耐久性設(shè)計(jì)的基本原理進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，并按照原理對(duì)具體的措施進(jìn)行分析，具體的措施分為保護(hù)層的厚度設(shè)計(jì)以及高效性混凝土的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充措施與工程質(zhì)量的控制，并在維修和保養(yǎng)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、耐久性混凝土的研制現(xiàn)狀

1 外加劑的選用

外加劑是耐久性混凝土制作過(guò)程中經(jīng)常利用的方法，軌道交通的地下工程建設(shè)過(guò)程中，為達(dá)到地下工程所需要的耐久性，一般選擇26RP值的聚羧酸鹽減水劑。在進(jìn)行地下工程耐久性混凝土的研制時(shí)，聚羧酸鹽減水劑直接接到聚合物主鏈上，提高了聚羧酸鹽減水劑的減水性。聚羧酸鹽減水劑的摻量與減水劑的減水能力有關(guān)，摻量在1%～1.5%，混凝土的減水性能夠達(dá)到最佳，而聚羧酸鹽減水劑的摻量越高，減水性越強(qiáng)。但當(dāng)聚羧酸鹽減水劑的摻量達(dá)到1.6%以及以上時(shí)，減水劑則趨于飽和狀態(tài)，減水性無(wú)法繼續(xù)提高，減水劑的應(yīng)用效果反而不佳。另外，在減水劑使用過(guò)程中，減水劑的摻量比例越大，混凝土的強(qiáng)度也會(huì)隨之增加。

2 混凝土原料的選擇

選擇與聚羧酸鹽減水劑適應(yīng)性良好的原料，原料主要分為水泥、外摻料和骨料。水泥可以選擇硅酸鹽水泥，能夠具有非常高的適應(yīng)性，而在選擇外摻料與骨料時(shí)，也要選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的S95礦粉和II級(jí)粉煤灰，這兩種外摻料能夠提升混凝土的耐久性，在骨料選擇時(shí)，分為細(xì)骨料與粗骨料兩種，細(xì)骨料是具有一定細(xì)度模數(shù)的，一般選用黃砂，細(xì)度模數(shù)為2.3。粗骨料則選用碎石，碎石的直徑一般為25mm以下。

3 混凝土的配合比例

在選好外加劑與原料后，就應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行配比了，配比是影響混凝土耐久性的最后一環(huán)。在軌道交通地下工程的建設(shè)過(guò)程中，如何保持混凝土的耐久性，就需要特殊的配合比例，一般在進(jìn)行地下工程建設(shè)時(shí)，需要在保持工程質(zhì)量的前提下，地下軌道交通的坍落度在140mm～180mm左右，此時(shí)，應(yīng)在摻礦粉和粉煤灰的情況下，將水的使用量控制在165kg/m3。以此來(lái)提高混凝土的耐久性。

三、當(dāng)前存在的問(wèn)題以及解決的方法

1 當(dāng)前存在的問(wèn)題

由于耐久性混凝土的耐久性受到外加劑、原料以及配合比例影響，其使用問(wèn)題也較多的出現(xiàn)在上述方面當(dāng)中，主要是在外加劑的使用成本過(guò)高，并未廣泛應(yīng)用、如聚羧酸外加劑與水泥適應(yīng)性差、混凝土性能受骨料波動(dòng)情況的影響大、耐久性混凝土早期強(qiáng)度較普通混凝土低、對(duì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)、及拆模時(shí)間要求較高等問(wèn)題。

2 聚羧酸外加劑與水泥的適應(yīng)性不良

在耐久性混凝土的制作過(guò)程中，聚羧酸外加劑的使用非常重要，混凝土耐久性的效果，與聚羧酸外加劑與水泥的適應(yīng)性有非常大的關(guān)聯(lián)，在混凝土的制作過(guò)程中，聚羧酸外加劑的適應(yīng)性主要與水泥有關(guān)，本文對(duì)不同類(lèi)型外加劑與不同類(lèi)型水泥進(jìn)行混合并做出適應(yīng)性差異分析，詳情見(jiàn)表1。由表1可以看出，適應(yīng)性最強(qiáng)的配比應(yīng)該是聚羧酸外加劑3與水泥3。能夠達(dá)到27.92%。

3 砂石料等方面對(duì)混凝土耐久性的影響

砂石料在混凝土的使用當(dāng)中非常關(guān)鍵，能夠直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久度。砂石料的當(dāng)中的細(xì)骨料在混凝土的配比當(dāng)中占據(jù)了30%左右，可見(jiàn)砂石料在混凝土的耐久性當(dāng)中的影響。在砂石料的影響當(dāng)中共分為以下幾點(diǎn)：首先是砂石料的配比，砂石料的配比對(duì)混凝土的行嫩南瓜影響較大，骨料的級(jí)配是直接影響混凝土早期工作性能以及硬化后的力學(xué)性能的關(guān)鍵，骨料混合的空隙越小、混凝土的表面積越小，其工作性能越好，而如果骨料的混合空隙大，則混凝土表面積越大，其工作性能也隨之降低。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，砂石的細(xì)度模數(shù)越小，其級(jí)配的能力就越差，即使提高外加劑的使用配比，也會(huì)降低混凝土的坍落度，造成混凝土和易性的降低，可見(jiàn)混凝土的耐久性是隨著砂石的細(xì)度模數(shù)降低而減少的。而在含泥量上，如果砂石料當(dāng)中的含泥量越大，骨料的質(zhì)量越差，則混凝土的強(qiáng)度則越差，而相同的配合比下，如果含泥量越小，則混凝土的工作性以及強(qiáng)度則越強(qiáng)，可見(jiàn)，砂石料的含泥量會(huì)直接影響混凝土的耐久性，如果使用含泥量高的石子進(jìn)行混凝土的攪拌，會(huì)造成坍落度小、拌合物的和易性差的問(wèn)題，含泥量到達(dá)一定的程度，就會(huì)造成混凝土強(qiáng)度的降低，此時(shí)即使使用外加劑，也無(wú)法改變混凝土的耐久性，造成混凝土耐久性降低，無(wú)法達(dá)到軌道交通地下工程混凝土的使用標(biāo)準(zhǔn)，為工程建設(shè)的質(zhì)量帶來(lái)隱患。

參考文獻(xiàn)

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