蒸养管片混凝土物理力学性能的影响因素研究

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1、铁道建筑2013年第1期RailwayEngineering33文章编号：1003—1995(2013)01-0033—03蒸养管片混凝土物理力学性能的影响因素研究朱瑶宏，占文，秦明强，李进辉(1．宁波轨道交通工程建设指挥部，浙江宁波315012；2．中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉430040；3．长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北武汉430040)摘要：利用某轨道交通工程管片设计配合比，研究了蒸养主要参数、养护制度、水泥品种、胶材用量及水胶比等因素对管片混凝土物理力学性能的影响。结果表明：蒸养参数对混凝土脱模强度

2、的影响顺序为：恒温温度>恒温时间>静养时间>升温速率；28d强度的影响顺序为：升温速率>恒温温度>恒温时间>静养时间；蒸养能显著提高混凝土早期强度，尤其是脱模强度，但会对其后期强度有不利影响；配制C50管片混凝土宜选用P．042．5水泥，较优的胶材用量和水胶比分别为420kg／m和O．32。关键词：管片混凝土力学性能蒸养中图分类号：TU528．064．文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2013．01．11宁波轨道交通1号线一期工程使用通用管片作为表1设计试验配合比kg／m。盾构区间衬砌。管片采用自防水

3、混凝土进行结构自防水，混凝土强度等级为C50，抗渗等级≥P10，盾构区间主体结构设计使用寿命为100年。管片采用真空吸盘表2标准养护条件下设计试验配合比混凝土的性能脱模，脱模强度≥15MPa，不得使用早强混凝土，为保障管片脱模强度达到要求，管片初凝后进行蒸汽养护。本文利用宁波轨道交通工程某管片厂设计配合比，研究了蒸养主要控制参数、养护制度、水泥品种、胶材用量及水胶比等因素对管片混凝土物理力学性能的2试验方案影响。管片生产过程中通常采用蒸汽养护提高管片混凝1原材料和试验配合比土早期强度。蒸汽养护分为静停、升温、恒温和降温4个阶段，主要涉及静

4、养时间、升温速率、恒温时间和恒1．1原材料温温度4个关键蒸养参数。水泥分别使用余姚舜江P．042．5、P．1I42．5、由于上述4个关键参数对管片混凝土的物理力学P．O52．5水泥；粉煤灰为北仑电厂Ⅱ级粉煤灰；细集料性能存在交互影响。每个因素又分为3种工况，所以为闽江砂，细度模数2．6；粗集料为5—25m碎石；外采用四因素三水平正交试验，以10h脱模强度和28d加剂为中交武港院聚羧酸高性能管片专用外加剂。抗压强度为考核指标，研究蒸养参数对管片混凝土物1．2设计试验配合比理力学性能的影响。设计试验配合比如表1所示。其标养下的抗压强在优选的蒸

5、养制度基础上研究养护制度对管片混度、工作性能、抗渗性能如表2所示。凝土力学性能的影响，建立合理的管片养护制度，进而由表2可知，上述设计配合比混凝土在标养条件在该蒸养制度条件下保持混凝土坍落度为3～5cm。下的工作性能、28d力学性能、抗渗性均满足C50预以10h脱模强度、同养28d抗压强度、标养28d抗压制管片的配制要求。可采用该配合比进行蒸汽养护强度为考核指标，研究水泥品种、胶材用量及水胶比等试验。因素对管片混凝土力学性能的影响。3结果与讨论收稿日期：2012-05-20；修回日期：2012-08—20基金项目：宁波市重大科技攻关项目资

6、助(2010C50018)3．1蒸养参数的影响作者简介：朱瑶宏(196O一)，男，浙江宁波人，教授级高工。10h脱模强度正交试验结果见表3，标养28d抗铁道建筑压强度正交试验结果见表4。率降至室温。3．2养护制度的影响表3脱模强度正交试验结果养护制度试验分别采用三种养护制度对比：①标准养护：试件成型1d后脱模移入标准养护室养护(温度(204-3)℃，RH>90％)；②自然养护：试件成型1d脱模后进行自然养护(室外大气环境中露天养护，(20±5)℃，RH65％)；③同条件养护：试件成型后进行蒸养，蒸养结束后脱模，经过7d水养，自然养护至28

7、d。试验结果见表5。表5养护制度对管片混凝土物理力学性能的影响MPa注：A代表静养时间，1，2，3水平分别为2，3，4h；B代表升温速率，1，2，3水平分别为10，15，2O℃／h；C代表恒温时间，1，2，3水平分别为3，4，5h；D代表恒温温度，1，2，3水平分别为40，5O，60℃。由表3可知，采用合适的蒸汽养护制度，该配合比由表5可知，蒸养混凝土早期抗压强度(7d)明显混凝土的10h脱模强度可以满足>15MPa的要求。高于自然养护和标准养护，但是其28d的抗压强度却此外，影响脱模强度的蒸汽养护关键参数的主次顺序要低于后两者，这说明蒸

8、养会对高强管片混凝土后期为：恒温温度>恒温时间>静养时间>升温速率。强度产生不利的影响。表4标养28d抗压强度正交试验结果蒸养在加快水泥熟料水化速度的同时，还会提高矿物掺合料的二次水化反应速度