隧道抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計(jì)探討

海南路橋工程有限公司 / 吉才波

在沿海地區(qū)，對(duì)于建筑中的材料面臨的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題就是如何抗腐蝕，其根本原因是海水中富含Mg2+，CL-，SO42-，HCO3-等有害的離子存在，這些有害離子對(duì)建筑材料有較強(qiáng)的腐蝕性。處理此問(wèn)題有兩種方法：一、提高鋼材類的抗腐蝕性能；二、提高混凝土的抗?jié)B性能。本文只對(duì)第二種方式加以分析，對(duì)于隧道工程來(lái)說(shuō)，就是面臨著這樣一個(gè)問(wèn)題。

1 混凝土的抗?jié)B性能

混凝土抗?jié)B性能又稱混凝土防水性能。抗?jié)B混凝土，也稱防水性混凝土，是抗?jié)B壓力標(biāo)號(hào)大于0.6MPa的混凝土。

2 提高混凝土抗?jié)B理論分析

2.1 水質(zhì)分析

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)知道本環(huán)境中的水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的腐蝕性。結(jié)合表1，為了防止環(huán)境中的水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕,必須添加活性料。

表1 水質(zhì)分析

2.2 活性料的活性能分析

根據(jù)表2、表3綜合分析，決定選用低鈣粉煤灰作為摻和料,并同時(shí)參照《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)遠(yuǎn)見(jiàn)規(guī)范》（GBJ146-90）中的低鈣粉煤灰的技術(shù)等級(jí)要求進(jìn)行選擇。

表2 活性料的化學(xué)成分分析

通過(guò)表4登記比較，選擇其中等級(jí)為I的低鈣粉煤灰。其化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、顆粒狀等，可能在混凝土生產(chǎn)中產(chǎn)生如下效應(yīng)：(1)活性效應(yīng)：粉煤灰反應(yīng)后消耗了水泥中的氫氧化鈣，對(duì)于改善混凝土的耐久性起積極的作用。(2)形態(tài)效應(yīng)：低鈣粉煤灰摻入混凝土中可以減少拌和物的內(nèi)磨阻力起到減水作用。(3)微骨料效用：粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥漿中，填充了空隙和毛細(xì)孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，增加了密實(shí)度。

2.3 減水劑分析

早期的混凝土強(qiáng)度和抗炭化能力低，為此選擇加入外加劑加以調(diào)節(jié)。通過(guò)分析比較及綜合考慮，決定采用KJ-70高效緩凝減水劑，降低三氫化硫的初期水化速率，起到緩凝作用。

3 混凝土配合比

3.1 混凝土抗?jié)B等級(jí)：

通過(guò)綜合考慮，對(duì)于隧道用混凝土抗?jié)B等級(jí)要求如下：隧道用混凝土（C40水上）≥S18

3.2 材料選用：

（1）水泥：采用“海島”PO42.5R水泥。（2）粉煤灰：I級(jí)。（3）減水劑：KJ-70高效緩凝減水劑。（4）集料：中河砂，II區(qū)級(jí)配；碎石5-25mm連續(xù)級(jí)配。

3.3 配合比試驗(yàn)

根據(jù)表5試驗(yàn)結(jié)果以28b強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間難以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。采用混凝土強(qiáng)度快速測(cè)定，快速分析混凝土水灰比等方法去控制混凝土質(zhì)量為主，這樣也體現(xiàn)對(duì)質(zhì)量控制的及時(shí)性和處理問(wèn)題的有效性得到解決。

表5 抗?jié)B混凝土配合比試驗(yàn)結(jié)果