文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
地铁免蒸养盾构隧道管片混凝土的设计与制备及其工程应用
姓名:陈凯
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:丁庆军
20100501
摘要管片是盾构隧道的关键构件材料。我国大多数管片生产企业采用蒸汽养护来提高混凝土早期脱模强度,蒸汽养护会给管片混凝土的体积稳定性和耐久性能带来不良影响,而且蒸汽养护时耗能巨大。今后年内地铁隧道工程对管片的需求将持续增长,从我国节能环保的长期战略角度,以及管片混凝土耐久性改善等问题来看,有必要开发免蒸汽养护管片高性能混凝土来替代原有的蒸汽养护管片混凝土。本文依托武汉市科技攻关项目和武汉地铁隧道工程,针对蒸养条件对混凝土性能造成的不良影响,深入分析影响混凝土早期强度的各关键因素,提出了免蒸养管片混凝土优化设计方法:采用本文开发的超早强型聚羧酸减水剂,提高管片混凝土涯G慷龋徊艏踊钚钥笪锊艉狭希岣吖芷炷恋奶寤定性和耐久性能。运用该设计方法制备的高性能、高耐久管片混凝土涯强度达.,氯离子扩散系数分别为×/干缩值×Γ喽杂谡粞芷炷粒涮寤榷ㄐ院湍途眯跃兴高,解决了蒸养管片混凝土体积稳定性和耐久性劣化以及生产能耗高的难题。系统研究了不同分子结构的聚羧酸和早强组分对水泥浆体流动度,凝结时间差影响,确定了超早强聚羧酸减水剂的复配方案,并配制出了适用于免蒸养条件的超早强型聚羧酸减水剂,#,终凝,其分散性能良好,具有良好的早强促凝效果。通过水化热、和孔结构等微观测试手段研究了免蒸养超早强聚羧酸对胶凝材料水化历程的影响,探明了超早强聚羧酸提高混凝土早期强度的机理;研究免蒸养管片高性能混凝土组成、结构及耐久性的关系,为免蒸养隧道管片混凝土的设计提供参考。本研究成果已成功应用于武汉市地铁隧道管片生产制备,生产处的管片尺寸误差小,表观外观圆滑平整,气泡少,无缺棱掉角现象,经现场拼装质量完全达到设计要求。本成果取得了显著的经济效益和社会效益。关键字:.
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签名:醴日期:翌:尘:≥/研究生瑁航翟际签名銎邗剩ǘ啵独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
,地面交通已难以满足人们的出行要求,城市交通必然向地铁建设发展。我国地铁工程建设起步晚,未来几十年将是地铁发展的高峰期。地铁旌工重点是盾构隧道的施工,管片作为盾构隧道的主体结构之一,它具有承载土体压力,地下水压力和其他载荷的作用。盾构管片的质量直接关系到整个地铁工程的整体质量和安全,影响隧道的防水及耐久性能。管片作为大型预制构件,同样存在加快模具周转,提高生产效率的问题。目前国内大部分混凝土管片都采用蒸汽养护,利用蒸汽加速混凝土的硬化过程,提高混凝土早期强度,使管片混凝土迅速达到起吊脱模强度,加快模具周转,提高管片生产效率【俊5钦羝ぴ谔岣吡嘶炷猎缙谟不俣鹊那疤嵯拢岫曰凝土产生一定的负面影响【】,而且蒸汽养护的能耗较大。采用蒸养工艺可以促使水泥石结构的快速形成,但由于湿热膨胀易导致混凝土内部产生破坏,所以生产过程中应兼顾强度与耐久性之间的矛盾【引。目前,混凝土加速硬化工艺除了蒸养法还有化学促凝法。高效减水剂是配制高性能混凝土必不可少的组分,采用早强型高效减水剂制备高性能免蒸养管片替代传统蒸养工艺可从根本上解决强度与耐久性之间的矛盾。国内外对免蒸养管片实验研究较少,本文通过研究早强高效减水剂对于高强混凝土性能的影响,总结出一套适合高强混凝土生产的免蒸养管片的生产制度,为生产过程提供了必要的技术保障。将本文研究成果应用于盾构隧道高强混凝土管片材料的设计和生产,可以大幅提高我国重大交通隧道工程服役寿命,增加投资效益,对我国国民经济的可持续发展产生积极的影响,而且对于丰富混凝土材料研究内容