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1、预制盾构高性能混凝土的研究和应用李小红 卯战革 张秋仙 赵霞摘 要 结合南水北调中线穿黄A、B标工程预制盾构管片的施工，对配制管片高性能混凝土的原材料和配合比进行了优选。该配合比通过正交试验，对内掺掺合料的高性能混凝土配合比的多项指标进行了考查，确定出经济合理的配合比。依据该配合比配制的混凝土试验结果表明：混凝土强度达到了C50、拌和物易于浇捣、抗渗等级满足W12、抗冻等级满足F200，碱含量仅2.18Kg/m3；通过蒸养工艺的优化，有效提高了混凝土的早期强度，使8h（含升、降温过程）蒸养强度达到20MPa以上，达到每天可以生产两批产品的效率。关键词 盾构管片 高性能混凝土 配合比 蒸养工艺南
2、水北调工程中线穿越黄河为两条平行大直径地下圆型输水管道，采用预制盾构管片作为衬砌，盾构管片混凝土设计要求为C50W12F200。盾构管片混凝土基本要求如下：（1）抗压强度设计等级为C50，要求早强，即在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转，且蒸养时间不得超过8h（包括升温和降温过程，拆模温度不大于30），吊运强度要达到20MPa左右，不得低于15MPa。（2）水胶比不大于0.35，混凝土坍落度小于70mm，易于浇筑和振捣。（3）由于采用振捣工艺，混凝土必须有良好的触变性，分层、离析和泌水小。（4）体积稳定性好，裂缝少。（5）耐久性要求高，混凝土抗渗性等级为W12，抗冻F200。（6）低碱集料反
3、应性，混凝土总碱含量不大于2.5kg/m3。本文就该配合比选择的整个过程进行总结。在国内已完成的同类工程中，预制盾构高强蒸养混凝土以至少一天为一个生产周期，蒸养时间相对较长，蒸养时间10h。胶材总量400Kg/m3，碱含量3.0 kg/m3。本试验混凝土配合比突出的重点是胶凝材料总用量369kg/m3，该混凝土蒸养时间仅8h，蒸养强度大于20MPa，总碱含量只有2.18 kg/m3。1 原材料的初选1.1 水泥 混凝土裂缝是影响结构耐久性的重要因素。配制高性能蒸养混凝土必须对水泥进行选择，应考察以下几方面：（1）水泥早期强度好,并适合蒸气养护,要求在低温蒸养条件下(60以下)盾构管片8h，脱模
4、强度20MPa。因此要求水泥强度不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥。（2）为了避免发生碱集料反应，水泥的碱含量控制在0.6%以下。本试验选择了两个厂家（A、B）P.O42.5水泥进行了对比试验，采用同水胶比，同粉煤灰掺量，相同的起始混凝土拌和物温度和蒸养工艺进行试验，其检测结果见表1。审稿：刘祥吾通过表1的试验结果表明：A和B 的碱含量均满足要求，且AB；脱模强度可表明B 不满足要求，因此选择A进行配合比试验。 表1 混凝土脱模强度试验结果表 项目厂家碱含量（%）抗压强度脱模强度(MPa)3d28dA0.5326.454.221.5B0.5624.953.017.3标准要求0.616.042
5、.520.01.2 粉煤灰一般认为掺用粉煤灰不利于提高蒸养混凝土的强度，但掺优质I级粉煤灰后蒸养混凝土具有更优良的力学性能、更好的耐久性、更好的经济性（具有较好的减水效果）。同时，掺用优质粉煤灰将提高混凝土的体积安定性，有利于防裂，还能抑制碱集料反应，改善混凝土拌和物的施工性能。本试验采用优质的I级粉煤灰进入配合比试验。1.3 集料细骨料为人工砂，细度模数在2.6以上，石粉含量控制在618%，颗粒级配符合中砂的标准要求。粗骨料为石料厂生产的520mm(D20)和2040mm(D40)人工破碎石，其各项指标满足规范要求。1.4 外加剂使用优质高效减水剂。聚羧酸高效减水剂是第三代高效减水剂，不仅减
6、水率较高（大于20%），含碱量低，而且适于蒸养。选择三个厂家（C、D、E）的聚羧酸高效减水剂与水泥的适应性进行检测，全部符合标准要求，且减水率均在20%以上，考虑三种外加剂作为正交试验的一个因素进行配合比。引气剂将降低混凝土的强度，但管片混凝土有W12F200的抗渗和抗冻要求，因此须掺引气剂使拌和物的含气量不宜低于4.0%。2 蒸养工艺选择合适的蒸养工艺。控制蒸养温度，在不影响混凝土质量的情况下尽可能缩短升降温时间，延长恒温时间，从而可以提高混凝土早期强度。本文选择不同的蒸养时间来进行对比试验，确定出配合比设计中蒸养的过程。采用同水胶比（0.32），同粉煤灰掺量（20），相同的起始混凝土拌和物
7、温度，不同的蒸养时间进行试验，检测结果见表2。起始混凝土拌和物温度18.520，拆模温度301。考虑调整配合比参数（煤灰掺量减少）对混凝土强度的影响，确定使用4号方案的养护方式。 表2 蒸养时间对拆模强度的影响序号蒸养时间(h)拆模强度(MPa)目标强度(MPa)升温恒温降温总用时132277.0152022.5327.511.1323.527.512.14242815.3524.528.516.33 配合比试验3.1 试拌方案设计要求C50W12F200，联掺高效减水剂和引气剂，控制混凝土拌和物的坍落度5070mm，含气量46%。采用L 9(34)正交表安排试验，考核水胶比、粉煤灰掺量和不同
8、的外加剂对标准养护和蒸气养护混凝土性能的影响，具体内容如下：（1）混凝土拌和物的性能；（2）标准养护条件下，不同龄期混凝土的力学性能和设计龄期混凝土的耐久性能；（3）蒸养后混凝土强度。因素水平安排如表3。表3 混凝土配合比试验因素水平表 因素水平水胶比煤灰掺量（%）外加剂种类空列10.3010C/20.3215D/30.3420E/3.2 混凝土的性能根据以上确定的混凝土配合比设计原则，进行了混凝土试拌，试拌后混凝土的力学性能及耐久性要求见表4，对混凝土抗压强度进行极差分析，见表5。分析结论及参数选择：粉煤灰降低蒸养强度，选择10%；考虑冬季施工变因，水胶比选择0.32；外加剂品种对蒸养强度影
9、响不显著。3.3 推荐配合比经过以上试验确定出以下配合比见表6。3.4 蒸养工艺流程通过以上试验研究确定了经济合理、易于操作的拌和和蒸养工艺流程见图1。 表4 正交表试验成果因素序号水胶比A粉煤灰B外加剂品种C空列D坍落度(mm)含气量(%)抗压强度MPa 28d蒸养抗压强度(MPa)抗渗(W12)抗冻(F200)10.3010C0.30604.276.623.620.3015D0.30654.274.421.230.3020E0.30584.570.619.840.3210D0.32684.165.021.350.3215E0.32624.564.320.2W14F20060.3220C0.
10、32704.366.816.7W14F20070.3410E0.34654.162.120.1W14F20080.3415C0.34704.164.317.8W14F20090.3420D0.34704.256.515.2W14F200表5 L9(34)正交试验成果分析水平总和(MPa)平均(MPa)水胶比煤灰掺量外加剂品种空列水胶比煤灰掺量外加剂品种空列K164.665.058.159.021.521.719.419.7K258.259.257.758.019.419.719.219.3K353.151.760.158.917.717.220.019.6R(极差)11.513.32.41.0
11、3.84.40.80.3表6 混凝土施工配合比表序号水胶比煤灰掺量(%)减水剂及掺量引气剂FS-12A砂率(%)1m3混凝土材料用量（Kg/m3）水水泥煤灰砂小石中石10.3210C (0.6%)0.8/万361183323769762262420.3210D (0.7%)0.8/万361203383869361862030.3210E (0.6%)0.8/万361213403869161661960恒温4h停放1h成型拌和加热(蒸养)恒温(蒸养)降温(蒸养)拆模24h，材料预热至14以上材料预热水温加热至602h混凝土温度均匀升至60左右2h混凝土温度均匀降至30左右拌和环境温度控制在152
12、0图1 蒸养工艺流程4 工程应用目前中铁十六局穿黄- A标管片预制混凝土已全部施工完毕。从施工单位反馈情况看，混凝土施工过程中混凝土施工性能良好，可以按照每天两批进行生产，吊运强度均可以达到设计要求。管片整个工序全部完成后无结构缺陷（指露筋、孔洞、蜂窝、裂缝），无外形缺陷（指管片端头不直、倾斜、缺楞掉角等）、无外表缺陷（指表皮麻面、掉皮、起砂、漏浆等），无外表油污、且颜色亮白、均匀一致。质量评定为优良，受到了业主和监理的好评。5 结束语经过一系列试验选择，确定满足设计和施工要求的盾构蒸养C50高性能混凝土施工配合比和蒸养工艺，该配合比基本参数如下：减水剂掺量0.6%，水胶比0.32，用水量11
13、8kg/m3，胶凝材料总用量369kg/m3，其中水泥用量332kg/m3，粉煤灰37kg/m3。该配比混凝土8h蒸养强度大于20MPa，28d抗压强度大于65MPa，抗冻抗渗性能满足F200、W12的要求，总碱含量只有2.18kg/m3。被南水北调中线穿黄隧道工程采用效果良好。我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健
14、康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学
15、习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在
16、一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（一） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（二） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要
17、的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（三） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多谈谈学习与工作，把恋爱行为限制在社会规范内，不致越轨，要使爱情沿着健
18、康的道路发展。正如马克思所说：“在我看来，真正的爱情是表现在恋人对他的偶像采取含蓄、谦恭甚至羞涩的态度，而绝不是表现在随意流露热情和过早的亲昵。”（四） 爱情不是一件跟风的事儿。很多大学生的爱情实际上是跟风的结果，是看到别人有了爱情，看到别人幸福的样子（注意，只是看上去很美），产生了羊群心理，也就花了大把的时间和精力去寻找爱情（五） 距离才是保持爱情之花常开不败的法宝。爱情到底需要花多少时间，这是一个很大的问题。有的大学生爱情失败，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们在一起的时间太多。相反，很多大学生恋爱成功，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们准确地把握了在一起的时间的多
19、少程度。（六） 爱情不是自我封闭的二人世界。很多人过分的活在两人世界，对身边的同学，身边好友渐渐的失去联系，失去了对话，生活中只有彼此两人；班级活动也不参加，社外活动也不参加，每天除了对方还是对方，这样不利于大学生健康发展，不仅影响学习，影响了自身交际和合作能力。总结：男女之间面对恋爱，首先要摆正好自己的心态，树立自尊、自爱、自强、自重应有的品格，千万不要盲目地追求爱，也不宜过急追求爱，要分清自己的条件是否成熟。要树立正确的恋爱观，明确大学的目的，以学习为第一；规划好大学计划，在不影响学习的条件下，要对恋爱认真，专一，相互鼓励，相互学习，共同进步；认真对待恋爱观，做健康的恋爱；总之，我们大学生要树立正确的恋爱观念，让大学的爱情成为青春记忆里最美的风景，而不是终身的遗憾！
