探討軌道交通地下工程耐久性混凝土的研究和應用

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行當中，耐久性混凝土的應用產生了巨大的作用，本文將對耐久性混凝土在軌道交通地下工程的設計路徑進行分析，對地下交通混凝土耐久性的考驗進行闡釋，并對當前的問題以及研究成果進行分析。

關鍵詞：地下工程；耐久性混凝土；軌道交通設計

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A

一、地下工程混凝土耐久性設計的思路

軌道交通的地下工程需要混凝土的耐久性，耐久性設計的目的是保證混凝土的耐久性與整體工程的完成質量。為此，需要從工程的設計、實施、使用管理以及維修保養等一系列的內容進行設計，設計的主要流程為首先對混凝土的耐久性目標進行整體的設計，然后根據耐久性設計的基本原理進行具體的設計，并按照原理對具體的措施進行分析，具體的措施分為保護層的厚度設計以及高效性混凝土的設計，在此基礎上進行補充措施與工程質量的控制，并在維修和保養方面進行設計。

二、耐久性混凝土的研制現狀

1 外加劑的選用

外加劑是耐久性混凝土制作過程中經常利用的方法，軌道交通的地下工程建設過程中，為達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。在進行地下工程耐久性混凝土的研制時，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，摻量在1%～1.5%，混凝土的減水性能夠達到最佳，而聚羧酸鹽減水劑的摻量越高，減水性越強。但當聚羧酸鹽減水劑的摻量達到1.6%以及以上時，減水劑則趨于飽和狀態，減水性無法繼續提高，減水劑的應用效果反而不佳。另外，在減水劑使用過程中，減水劑的摻量比例越大，混凝土的強度也會隨之增加。

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性，而在選擇外摻料與骨料時，也要選擇適應性較強的S95礦粉和II級粉煤灰，這兩種外摻料能夠提升混凝土的耐久性，在骨料選擇時，分為細骨料與粗骨料兩種，細骨料是具有一定細度模數的，一般選用黃砂，細度模數為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，就應對混凝土進行配比了，配比是影響混凝土耐久性的最后一環。在軌道交通地下工程的建設過程中，如何保持混凝土的耐久性，就需要特殊的配合比例，一般在進行地下工程建設時，需要在保持工程質量的前提下，地下軌道交通的坍落度在140mm～180mm左右，此時，應在摻礦粉和粉煤灰的情況下，將水的使用量控制在165kg/m3。以此來提高混凝土的耐久性。

三、當前存在的問題以及解決的方法

1 當前存在的問題

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，其使用問題也較多的出現在上述方面當中，主要是在外加劑的使用成本過高，并未廣泛應用、如聚羧酸外加劑與水泥適應性差、混凝土性能受骨料波動情況的影響大、耐久性混凝土早期強度較普通混凝土低、對結構現場養護、及拆模時間要求較高等問題。

2 聚羧酸外加劑與水泥的適應性不良

在耐久性混凝土的制作過程中，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性有非常大的關聯，在混凝土的制作過程中，聚羧酸外加劑的適應性主要與水泥有關，本文對不同類型外加劑與不同類型水泥進行混合并做出適應性差異分析，詳情見表1。由表1可以看出，適應性最強的配比應該是聚羧酸外加劑3與水泥3。能夠達到27.92%。

3 砂石料等方面對混凝土耐久性的影響

砂石料在混凝土的使用當中非常關鍵，能夠直接影響混凝土的強度和耐久度。砂石料的當中的細骨料在混凝土的配比當中占據了30%左右，可見砂石料在混凝土的耐久性當中的影響。在砂石料的影響當中共分為以下幾點：首先是砂石料的配比，砂石料的配比對混凝土的行嫩南瓜影響較大，骨料的級配是直接影響混凝土早期工作性能以及硬化后的力學性能的關鍵，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。

通過實驗研究發現，砂石的細度模數越小，其級配的能力就越差，即使提高外加劑的使用配比，也會降低混凝土的坍落度，造成混凝土和易性的降低，可見混凝土的耐久性是隨著砂石的細度模數降低而減少的。而在含泥量上，如果砂石料當中的含泥量越大，骨料的質量越差，則混凝土的強度則越差，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度則越強，可見，砂石料的含泥量會直接影響混凝土的耐久性，如果使用含泥量高的石子進行混凝土的攪拌，會造成坍落度小、拌合物的和易性差的問題，含泥量到達一定的程度，就會造成混凝土強度的降低，此時即使使用外加劑，也無法改變混凝土的耐久性，造成混凝土耐久性降低，無法達到軌道交通地下工程混凝土的使用標準，為工程建設的質量帶來隱患。

參考文獻

[1]張杰，劉秀紅，顧斌華，王曉華.軌道交通地下工程耐久性混凝土的研究和應用[J].建筑施工，2009，31（08）.

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