CN108793842A - 一种用于盾构切削的lc40强度等级的陶粒混凝土 - Google Patents

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张峰
陈江瑛
王腾
冯鹏举
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Abstract

本发明公开了一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，特点是由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水5%～10%、水泥25%～30%、粉煤灰2%～4%、河砂40%～45%、陶粒15%～20%、减水剂0.1%～0.3%；优点是该陶粒混凝土的强度等级达到LC40，其不仅强度满足地下工程的要求，满足抗压抗折抗渗的性能要求，而且易于切削，有效的减少了盾构机切削刀具的磨损，推进了施工进程，具有较好的施工性。

Description

一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土
技术领域
本发明涉及工程施工中所使用的混凝土，尤其涉及一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土。
背景技术
由于城市道路拥挤，很多城市都开始修建地铁、隧道等地下工程，为了保护乘客的生命财产安全，通常会在地铁的主隧道中设置联络通道（联络通道就是用一条通道将地铁主隧道的左线和右线打通，以方便在一条隧道出现问题的时候，救援人员可以快速的从另一条隧道进入）。目前，联络通道通常采用冰冻法施工，该方法利用液氮将地层土壤冰冻后进行施工，其施工难度较小，但由于需大面积冰冻，成本较高，周期较长。而为了缩短联络同道的施工周期，也有在主隧道施工完成后，在主隧道的双向线路之间直接采用盾构机进行切削施工，但是由于主隧道上的混凝土较坚固，盾构机的切削刀具易磨损，且切削难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在满足抗压抗折抗渗性能的前提下，易于切削，有效减少切削刀具磨损的用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水5%～10%、水泥25%～30%、粉煤灰2%～4%、河砂40%～45%、陶粒15%～20%、减水剂0.1%～0.3%。
进一步地，所述的陶粒选用高强碎石型页岩陶粒，强度等级大于等于800级、陶粒的粒径为5～20mm、陶粒的表观密度为1300～1400kg/m3、堆积密度为700～800kg/m3、筒压强度为4～5MPa；在混凝土中加入高强碎石型页岩陶粒既可满足混凝土的强度要求，又由于陶粒为碎石状，可有效地减少陶粒的上浮，尽量保证了混凝土内骨料分布的均匀性，特别是对大体积混凝土工程，可以极大的优化混凝土的施工性。
进一步地，所述的粉煤灰为Ⅱ级粉状粉煤灰。
进一步地，所述的河砂选用细度模数为2.7、粒径级配为Ⅱ区的中砂，河砂的表观密度为2600 kg/m3、堆积密度为1620～1660kg/m3、吸水率为1.4%。
进一步地，所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
与现有技术相比，本发明的优点是该陶粒混凝土的强度等级达到LC40，其不仅强度满足地下工程的要求，满足抗压抗折抗渗的性能要求，而且易于切削，有效的减少了盾构机切削刀具的磨损，推进了施工进程，具有较好的施工性；此外，由于混凝土中掺加有适量的粉煤灰，其可改善陶粒混凝土在搅拌过程中的流动性，使混凝土拌和料易于泵送和浇筑成型，而且掺加粉煤灰后可减少水泥用量，降低了陶粒混凝土的成本，且粉煤灰水化放热量很少，减少了水化放热量，使得施工时混凝土的温升降低，明显减少了温度裂缝，对大体积混凝土工程特别有利。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水10%、水泥25%、粉煤灰2.9%、河砂42%、陶粒20%、减水剂0.1%。
实施例二：一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水5%、水泥28%、粉煤灰3.7%、河砂45%、陶粒18%、减水剂0.3%。
实施例三：一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水7%、水泥30%、粉煤灰3.8%、河砂40%、陶粒19%、减水剂0.2%。
上述所有实施例中，陶粒选用高强碎石型页岩陶粒，强度等级大于等于800级、陶粒的粒径为5～20mm、陶粒的表观密度为1300～1400kg/m3、堆积密度为700～800kg/m3、筒压强度为4～5MPa；粉煤灰为Ⅱ级粉状粉煤灰；河砂选用细度模数为2.7、粒径级配为Ⅱ区的中砂，河砂的表观密度为2600 kg/m3、堆积密度为1620～1660kg/m3、吸水率为1.4%；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
对上述陶粒混凝土的试件进行试验：
取各组分按比例放入搅拌机搅拌，搅拌完成测其塌落度为45mm，装入试模并于振动台振捣至表面出浆，刮去多余混凝土并抹平，采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发，并在温度（20±5）℃下静置一昼夜至两昼夜，再将拆模后的试件（150mm×150mm×150mm）立即放在温度为（20±2）℃、湿度为90%以上的标准养护室养护，7天后测得陶粒混凝土试件的平均抗压强度为32MPa，28天后测得陶粒混凝土试件的平均抗压强度为45MPa，达到LC40强度等级。
对本发明的陶粒混凝土与其它两种混凝土在相同的加载力和相同的加载时间下，对比钻孔深度（单位mm），得到不同的切削性能，具体对比如下：
试样种类 5min 10min 15min
C40砂浆混凝土 11.2mm 21.6mm 31.8mm
C40碎石混凝土 11.6mm 14.6mm 12.4mm
LC40陶粒混凝土 11.2mm 16.3mm 21.7mm
通过上述三种不同类型的混凝土的切削性能对比可知，陶粒混凝土的切削性能较碎石型混凝土提高了大约一倍。

Claims (5)

1.一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，其特征在于由水、水泥、粉煤灰、河砂、陶粒和减水剂混合而成，其中各组分的重量百分含量为：水5%～10%、水泥25%～30%、粉煤灰2%～4%、河砂40%～45%、陶粒15%～20%、减水剂0.1%～0.3%。
2.如权利要求1所述的一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，其特征在于：所述的陶粒选用高强碎石型页岩陶粒，强度等级大于等于800级、陶粒的粒径为5～20mm、陶粒的表观密度为1300～1400kg/m3、堆积密度为700～800kg/m3、筒压强度为4～5MPa。
3.如权利要求1所述的一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，其特征在于：所述的粉煤灰为Ⅱ级粉状粉煤灰。
4.如权利要求1所述的一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，其特征在于：所述的河砂选用细度模数为2.7、粒径级配为Ⅱ区的中砂，河砂的表观密度为2600 kg/m3、堆积密度为1620～1660kg/m3、吸水率为1.4%。
5.如权利要求1所述的一种用于盾构切削的LC40强度等级的陶粒混凝土，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
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JPS5818342B2 (ja) * 1980-04-28 1983-04-12 大成建設株式会社 ポンプ圧送用貧配合コンクリ−ト
CN102731038A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 上海盾构设计试验研究中心有限公司 一种软土盾构易切削混凝土
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Title
彭红等: "《建筑材料》", 31 January 2018, 重庆大学出版社 *

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