基于梯度设计的地铁管片混凝土抗渗性能研究-《混凝土与水泥制品》杂志社

网站首页杂志简介主要栏目欢迎订阅编委会投稿须知广告合作联系我们查重系统

基于梯度设计的地铁管片混凝土抗渗性能研究

Study on Impermeability of Subway Segment Concrete Based on Gradient Design

浏览量:

关键词：

长沙地铁；梯度设计；水泥基渗透结晶型材料；硅灰；抗渗

Key words：

Changsha metro; Gradient design; Cementitious capillary crystalline waterproofing materials; Silica fume; Impermeability

刊期：

２０17年第10期

DOI：

文章编号：

1000-4637（2017）10-14-04

基金项目：

作者：

向佳瑜，袁吉童，冷政，李曦，蒋震

单位：

中建西部建设湖南有限公司，长沙 410000

摘要

摘要：针对长沙地铁地下水充沛的特点，通过内掺水泥基渗透结晶型材料（简称CCCW）和硅灰，外涂CCCW和聚氨酯涂料的方法，制备地铁管片混凝土。对其抗水渗透性能、抗氯离子渗透性能及早期收缩性能进行分析，并结合预制生产工艺，得出地铁管片混凝土抗渗梯度设计及工程应用的技术措施。研究表明，CCCW对混凝土一次抗压强度和一次抗渗性能没有明显改善，对其二次抗压强度和二次抗渗性能则改善明显；混凝土掺入硅灰有利于提高其抗渗性能，使其电通量减小，内部孔径分布更合理；地铁管片混凝土初凝后150h收缩率小于0.00020，早期收缩小可降低开裂风险。涂层改善地铁管片混凝土抗渗性能较明显，可用于恶劣的渗水环境，满足抗渗梯度设计的需求。

Abstract: According to abundant groundwater environment of Changsha metro, mixed cementitious capillary crystalline waterproofing materials (hereinafter referred to as CCCW) and silica fume, coated CCCW and polyurethane, the metro segment concrete was prepared. The water impermeability, chloride ion impermeability and shrinkage performance of concrete were analyzed. Researches were combined with production process of prefabricated so that technical measures of concrete impermeability gradient design and engineering application were obtained. Results show that CCCW have no obvious improvement on primary compressive strength and impermeability of concrete, however, the secondary compressive strength and impermeability are improved significantly. Silica fume can improve the impermeability of concrete, decrease its electric flux and make inner pore distribution more reasonable. Metro segment concrete shrinkage rate is less than 0.00020 after initial set 150h so that crack risk can be reduced. Coating improves the impermeability obviously of metro segment concrete which can be used in harsh water environment to meet the impermeability gradient design requirement.

结论

（1）混凝土中掺入CCCW后对一次抗压强度和一次抗渗性能没有明显改善，但对二次抗压强度和二次抗渗性能改善比较明显。二次抗压强度可达28d抗压强度的85%以上，未掺入CCCW的混凝土二次抗压强度约为28d抗压强度的60%。未掺入CCCW的混凝土试件二次抗渗性能有很大幅度的下降，渗水压力在一次抗渗的50%以内，而掺入CCCW的混凝土试件二次抗渗性能保持较好，渗水压力达到一次抗渗的80%左右。

（2）混凝土中掺入硅灰后，电通量减小，孔隙率和平均孔径都低于未掺硅灰的试件，且中等毛细管孔和粗毛细管孔含量相对较少，间隙孔和凝胶微孔增多，孔径分布更加合理，内部结构更加密实。

（3）混凝土试件实测抗渗等级高于P12，抗渗性能突出。其早期收缩情况良好，试件150h收缩率小于0.00020，可降低混凝土结构开裂的风险，保持良好的抗渗性能。混凝土外涂CCCW和聚氨酯涂料对于改善其渗透性能较明显，在恶劣的渗水环境涂层对于延长结构耐久性可以起到一定的作用。

参考文献

[1] 张承志.商品混凝土[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2] 马保国,徐立,李明芳.盾构隧道功能梯度混凝土管片生产技术及性能[J].施工技术,2008(1):106-108.

[3] 王桂明.化学转换型裂缝自修复材料及其对混凝土耐久性的影响研究[D].武汉:武汉理工大学,2005.

[4] 亢景富,冯乃谦.水工混凝土耐久性问题与水工高性能混凝土[J].混凝土与水泥制品,1997(4):4-10.

[5] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[6] J. Zhou,S.Z.Qian, M. S. Beltran. Development of engineered cementitious composites with limestone powder and blast fur nace slag[J].Materials and Structures,2010,43(6):803-814.

[7] 丁庆军,韩冀豫,黄修林.微珠与硅灰、粉煤灰水化活性的对比研究[J].武汉理工大学学报,2011,33(3):54-57.

引用本文

向佳瑜,袁吉童,冷政,等.基于梯度设计的地铁管片混凝土抗渗性能研究[J].混凝土与水泥制品,2017(10):14-17.

XIANG J Y, YUAN J T, LENG Z,et al.Study on Impermeability of Subway Segment Concrete Based on Gradient Design[J].China Concrete and Cement Products,2017(10):14-17.

上一个：生态混凝土制备及其植生性能试验研究

下一个：新型负温套筒灌浆料性能试验研究