TBM石屑混凝土实心砖的力学性能研究

Study on mechanical properties of solid concrete bricks based on TBM stone chips

浏览量:

关键词:

全断面隧道掘进机(TBM);石屑;混凝土实心砖;水泥掺量;水灰比;成型压力;强度

Key words:

Tunnel boring machine(TBM); Stone chip; Solid concrete brick; Cement content; Water-cement ratio; Forming pressure; Strength

刊期:

2025年第8期

DOI:

10.19761/j.1000-4637.2025.08.057.04

文章编号:

基金项目:

国网新源集团有限公司科技项目资助项目(SGXYKJ-2022-098)。

作者:

殷 康1,贾伟珑1,张 钿1,龚振如1,宋振聪1,张迎忠2,*

单位:

1.河南洛宁抽水蓄能有限公司,河南 洛阳 471700;2.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410014

摘要

摘   要:以水泥为胶结料、全断面隧道掘进机(TBM)法施工过程中产生的石屑为骨料,生产了混凝土实心砖,研究了水泥掺量(10%、12%、14%、16%)、水灰比(0.8、0.9、1.0)和成型压力(0、3.6、5.2、8.8 MPa)对混凝土实心砖力学性能的影响。结果表明:随着水泥掺量、水灰比、成型压力的增大,混凝土实心砖的抗压、抗折强度均增大。

Abstract: Solid concrete bricks were produced by using cement as the binder, and stone chips generated during the construction process of tunnel boring machine(TBM) method as the aggregates. The effects of cement content (10%, 12%, 14%, 16%), water-cement ratio (0.8, 0.9, 1.0), and forming pressure (0, 3.6, 5.2, 8.8 MPa) on the mechanical properties of solid concrete bricks were studied. The results show that with the increase of cement content, water-cement ratio, and forming pressure, the compressive strength and flexural strength of solid concrete bricks increase.

结论

(1)在本试验范围内,随着水泥掺量、水灰比、成型压力的增加,TBM混凝土砖的抗压、抗折强度均增大。
(2)后续研究将进一扩大不同因素的变量范围,以探寻最佳配合比方案和成型工艺,实现TBM混凝土砖的性能和成本最优化,从而提高TBM洞挖料的资源化利用程度。

参考文献

[1] 唐毅.TBM掘进料作为料源加工人工骨料的技术研究[C]//中国水力发电工程学会.第二届水电工程施工系统与工程装备技术交流会论文集(上).北京:中国水力发电工程学会,2010:254-261.
[2] 韩斌,赵爽,吴庆勇,等.隧道洞渣机制砂的颗粒形貌参数对砂浆性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2023(10):72-77.
[3] 刘家驿,司勇贞,聂玉光,等.TBM洞挖渣料用作路基及水稳层的技术研究[J].建筑机械,2023(增刊1):117-120.
[4] 赵卫国,史天聪,张保胜,等.TBM洞挖料作为中强混凝土粗骨料的试验研究[J].河北工程大学学报(自然科学版),2020,37(2):8-13.
[5] FUKUI K,OKUBO S,YOSHINO T,et al.Utilization of tunnel muck as concrete aggregate[J].Shigen-to-Sozai,2004,120(6-7):380-387.
[6] 张祥富,朱静萍,杨朝,等.抽水蓄能电站引水斜井TBM施工关键技术研究[J].水电与新能源,2021,35(8):40-43.
[7] 袁政成,黄法礼,王振,等.隧道洞渣在建筑材料中的资源化综合利用研究进展[J].硅酸盐通报,2020,39(8):2468-2475.

[8] 国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.混凝土实心砖:GB/T 21144—2023[S].北京:中国标准出版社,2023.
[9] 吴宪明.建筑工程绿色施工成本控制优化研究[D].北京:北京交通大学,2023.
[10] 贾兴文,李莉,刘先锋,等.土木工程材料[M].重庆:重庆大学出版社,2017.
[11] 林文虎.土木工程施工技术与组织[M].重庆:重庆大学出版社,2013.
[12] 国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.建设用砂:GB/T 14684—2022[S].北京:中国标准出版社,2022.
[13] 陈正.免振捣自密实高性能混凝土的制备及其海洋环境下力学性能的研究[D].南宁:广西大学,2006.
[14] 杨鹏乾.疏浚底泥免烧法制备混凝土砖及其界面性能研究[D].天津:天津科技大学,2018.
[15] 李响,王佳男,胡江海,等.基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土性能研究[J].混凝土与水泥制品,2024(2):1-5.
[16] 刘菲凡.减缩剂对超高性能混凝土性能的影响研究[J].混凝土与水泥制品,2022(6):6-9,16.
[17] 冯浩.含砖混合骨料级配对再生混凝土强度和变形的影响[D].太原:中北大学,2023.
[18] 《中国公路学报》编辑部.中国筑路机械学术研究综述·2018[J].中国公路学报,2018,31(6):1-164.
[19] 杨海涛,卞洪健,刘娟红.水泥基材料中SAP的吸水、释水和再膨胀行为综述[J].材料导报,2023,37(4):247-253.
[20] 董祥.纤维增强高性能轻骨料混凝土物理力学性能、抗冻性及微观结构研究[D].南京:东南大学,2005.

引用本文

殷康,贾伟珑,张钿,等.TBM石屑混凝土实心砖的力学性能研究[J].混凝土与水泥制品,2025(8):57-59,66.

YIN K,JIA W L,ZHANG D,et al.Study on mechanical properties of solid concrete bricks based on TBM stone chips[J].China Concrete and Cement Products,2025(8):57-59,66.


上一个: 地聚物再生骨料透水混凝土性能研究

下一个: 橡胶砂浆的制备及其力学性能研究

相关文件