探讨轨道交通地下工程耐久性混凝土的研究和应用

孟路希

摘 要：轨道交通分为地上与地下，地下工程较地上工程更为复杂，在混凝土的使用方面要求更多，在保证轨道交通地下工程的顺利进行当中，耐久性混凝土的应用产生了巨大的作用，本文将对耐久性混凝土在轨道交通地下工程的设计路径进行分析，对地下交通混凝土耐久性的考验进行阐释，并对当前的问题以及研究成果进行分析。

关键词：地下工程；耐久性混凝土；轨道交通设计

中图分类号：TU528 文献标识码：A

一、地下工程混凝土耐久性设计的思路

轨道交通的地下工程需要混凝土的耐久性，耐久性设计的目的是保证混凝土的耐久性与整体工程的完成质量。为此，需要从工程的设计、实施、使用管理以及维修保养等一系列的内容进行设计，设计的主要流程为首先对混凝土的耐久性目标进行整体的设计，然后根据耐久性设计的基本原理进行具体的设计，并按照原理对具体的措施进行分析，具体的措施分为保护层的厚度设计以及高效性混凝土的设计，在此基础上进行补充措施与工程质量的控制，并在维修和保养方面进行设计。

二、耐久性混凝土的研制現状

1 外加剂的选用

外加剂是耐久性混凝土制作过程中经常利用的方法，轨道交通的地下工程建设过程中，为达到地下工程所需要的耐久性，一般选择26RP值的聚羧酸盐减水剂。在进行地下工程耐久性混凝土的研制时，聚羧酸盐减水剂直接接到聚合物主链上，提高了聚羧酸盐减水剂的减水性。聚羧酸盐减水剂的掺量与减水剂的减水能力有关，掺量在1%～1.5%，混凝土的减水性能够达到最佳，而聚羧酸盐减水剂的掺量越高，减水性越强。但当聚羧酸盐减水剂的掺量达到1.6%以及以上时，减水剂则趋于饱和状态，减水性无法继续提高，减水剂的应用效果反而不佳。另外，在减水剂使用过程中，减水剂的掺量比例越大，混凝土的强度也会随之增加。

2 混凝土原料的选择

选择与聚羧酸盐减水剂适应性良好的原料，原料主要分为水泥、外掺料和骨料。水泥可以选择硅酸盐水泥，能够具有非常高的适应性，而在选择外掺料与骨料时，也要选择适应性较强的S95矿粉和II级粉煤灰，这两种外掺料能够提升混凝土的耐久性，在骨料选择时，分为细骨料与粗骨料两种，细骨料是具有一定细度模数的，一般选用黄砂，细度模数为2.3。粗骨料则选用碎石，碎石的直径一般为25mm以下。

3 混凝土的配合比例

在选好外加剂与原料后，就应对混凝土进行配比了，配比是影响混凝土耐久性的最后一环。在轨道交通地下工程的建设过程中，如何保持混凝土的耐久性，就需要特殊的配合比例，一般在进行地下工程建设时，需要在保持工程质量的前提下，地下轨道交通的坍落度在140mm～180mm左右，此时，应在掺矿粉和粉煤灰的情况下，将水的使用量控制在165kg/m3。以此来提高混凝土的耐久性。

三、当前存在的问题以及解决的方法

1 当前存在的问题

由于耐久性混凝土的耐久性受到外加剂、原料以及配合比例影响，其使用问题也较多的出现在上述方面当中，主要是在外加剂的使用成本过高，并未广泛应用、如聚羧酸外加剂与水泥适应性差、混凝土性能受骨料波动情况的影响大、耐久性混凝土早期强度较普通混凝土低、对结构现场养护、及拆模时间要求较高等问题。

2 聚羧酸外加剂与水泥的适应性不良

在耐久性混凝土的制作过程中，聚羧酸外加剂的使用非常重要，混凝土耐久性的效果，与聚羧酸外加剂与水泥的适应性有非常大的关联，在混凝土的制作过程中，聚羧酸外加剂的适应性主要与水泥有关，本文对不同类型外加剂与不同类型水泥进行混合并做出适应性差异分析，详情见表1。由表1可以看出，适应性最强的配比应该是聚羧酸外加剂3与水泥3。能够达到27.92%。

3 砂石料等方面对混凝土耐久性的影响

砂石料在混凝土的使用当中非常关键，能够直接影响混凝土的强度和耐久度。砂石料的当中的细骨料在混凝土的配比当中占据了30%左右，可见砂石料在混凝土的耐久性当中的影响。在砂石料的影响当中共分为以下几点：首先是砂石料的配比，砂石料的配比对混凝土的行嫩南瓜影响较大，骨料的级配是直接影响混凝土早期工作性能以及硬化后的力学性能的关键，骨料混合的空隙越小、混凝土的表面积越小，其工作性能越好，而如果骨料的混合空隙大，则混凝土表面积越大，其工作性能也随之降低。

通过实验研究发现，砂石的细度模数越小，其级配的能力就越差，即使提高外加剂的使用配比，也会降低混凝土的坍落度，造成混凝土和易性的降低，可见混凝土的耐久性是随着砂石的细度模数降低而减少的。而在含泥量上，如果砂石料当中的含泥量越大，骨料的质量越差，则混凝土的强度则越差，而相同的配合比下，如果含泥量越小，则混凝土的工作性以及强度则越强，可见，砂石料的含泥量会直接影响混凝土的耐久性，如果使用含泥量高的石子进行混凝土的搅拌，会造成坍落度小、拌合物的和易性差的问题，含泥量到达一定的程度，就会造成混凝土强度的降低，此时即使使用外加剂，也无法改变混凝土的耐久性，造成混凝土耐久性降低，无法达到轨道交通地下工程混凝土的使用标准，为工程建设的质量带来隐患。

参考文献

[1]张杰，刘秀红，顾斌华，王晓华.轨道交通地下工程耐久性混凝土的研究和应用[J].建筑施工，2009，31（08）.

[2]徐金慧.轨道交通地下工程耐久性混凝土研究[J].技术与市场，2013，20（06）.