聚羧酸高性能混凝土在预制盾构管片的研究与应用

随着科学技术的进步和施工技术的发展，工程建筑的规模逐渐的庞大，结构的形式也日趋多样性，施工的工艺在一定程度上发生了巨大的变化，各种在严酷环境下使用的混凝土结构以及有害有毒废物的处置和处理工程的建筑需要也在随着社会的发展和进步不断的增加。由于这些混凝土工程多处在严酷的环境下，因而其的施工难度相对较大，具有很高要求的耐久性，一旦发生事故，其造成的后果不堪设想，并且其的整修费用也是一笔巨大的数额。一次，在这些高铁客运专线，桥梁等的建筑中均需要耐久性高，体积稳定的高性能混凝土。

　　目前，地铁工程的施工越来越多的使用盾构法，因而对于混凝土管片的需求量越来越大。而影响管片质量的主要因素：一个是气泡问题，其能够影响外观，降低抗渗性；另一个是裂缝，能够影响混凝土的结构和防水性。对于高性能的混凝土管片来说，高性能的减水剂是生产其不可或缺的外加剂。其的使用能够提高混凝土管片的生产效率，加快模具的周转，降低蒸养的能耗，提高混凝土管片的质量。

　　1.聚羧酸KJ-JS高性能减水剂的主要性能

　　KJ-JS高性能减水剂具有独特的梳妆分子结构，能够在水泥颗粒的表面形成立方体的保护膜。相对于同萘系、氨基磺酸盐等高效减水剂来说，其能够适应多种水泥，对水泥净浆流动性更大，经时损失少，全方位的综合性能优越。

　　KJ-JS具有掺量少，但减水幅度增强的特点。通常情况下，其的掺量为0.1%~0.4%，常用的掺量是0.15%~0.25%。如果KJ-JS的掺量达到0.2%~0.4%，其混凝土的减水率将会得到极大的增加，其的强度也会随着明显的提高；坍落度损失少，并含有适量的气，能够改善和易性，减少泌水，无害杂质减少，从而提高混凝土的抗渗、抗冻等耐久性能。所以KJ-JS对于配置高性能的混凝土是十分合适的。而且，KJ-JS在生产过程中没有添加对人体和环境有害的物质，因而其还是绿色、安全的产品。

　　2.高性能混凝土的配制研究

　　高性能混凝土作为一种新型的高技术混凝土，其是在提高普通混凝土性能的基础上通过现代混凝土技术制作的耐久性更高的混凝土。高性能混凝土具有耐久性、适用性、高强度、体积稳定性、工作性以及经济性等特点。所以，高性能混凝土在配置过程中是低水胶比，原料都是选用优质的材料，除水泥、水以及集料以外，其还必须添加足够的矿物细掺料和高效能地外加剂。

　　2.1掺KJ-JS配置的C25~C35HPC耐久性试验

　　由于高性能的混凝土的水胶较低，因而其的渗透性很低；其掺了活性矿物细料使得其的密实性和抗化学侵蚀的能力更高。目前评价HPC的抗冻性、抗腐蚀新、抗碳化性、抗磨耗性以及耐久性等方法仍沿用普通混凝土的检测和评价方式。因为破坏混凝土的耐久性的因素都与水有着密切的关系，所以评价混凝土耐久性的最重要的指标是混凝土的渗透性。目前。全球使用最为普遍的一种检测混凝土渗透性的方法是按ASTMC1202-97进行试验。

　　2.2 KJ-JS配制C50~C100HPC试验

　　试验的主要材料有：琉璃河P?O 42.5水泥；邯峰I级粉煤灰；首钢S95矿渣粉；挪威硅灰；二区中砂；5~25mm的碎石。通过具体的实验结果可以知道，掺20%~30%的掺合料与KJ-JS配制出的C50~C100HPC是完全合格的。

　　2.3管片性能的试验

　　通过外加剂配合比进行盾结构管片生产试验，其结果如下：使用聚羧酸高效能减水剂，其的粘聚性和保水性也很好，没有出现离析和泌水的现象，且其的外观也是色泽均匀。

　　配制管片高性能混凝土时必须重视水泥的选择。其重点为：1、早期强度和低温蒸养条件下10H脱模强度2、选择与其相适应的外加剂。选择能够有效适应高兴减水剂的水泥能够提高经济效益，增强耐久性。3、重视水泥碱的含量。

　　3.KJ-JS应用

　　聚羧酸KJ-JS高性能减水剂目前在我国的高速铁路武广客运专线湖北咸宁段、广东韶关段、新广州站以及相关的工程区间站前工程ZQ-Ⅱ标段，温福铁路白马河特大桥、广深港客运专线等多处项目中得到应用。并且获得了明显的经济社会效益，技术效果显著。

　　3.1KJ-JS在广东韶关段的应用

　　在这一段的铁路建设中，KJ-JS的掺量是0.65%~0.70%。这一用量不但保证了施工中对于混凝土拌合物的性能的要求，还保证了混凝土的强度和耐久性。通过现场的试验数据表示，聚羧酸KJ-JS高性能减水剂具有高减水率、低氯离子含量低碱。强度高、耐久性高等特点。

　　3.2KJ-JS在武广客运专线湖北咸宁段的应用

　　通过KJ-JS高效能减水剂在该路段的长时间的使用中可以看出：其不论是在哪一方面其的效果都十分的好，能够满足施工和实际使用的要求，减水率高，具有良好的保塑性和较低的电通量以及良好的抗裂性能。

　　3.3聚羧酸KJ-JS减水剂在温福铁路白马河特大桥上的应用

　　这一桥段的混凝土的总量是23.4万m?，桩、墩、承台等是c25~c45hpc，梁是c50hpc，建成需要满足200km/h的速度。在施工过程中KJ-JS高性能减水剂的使用使得设计的强度达到130%~176%。

　　3.4KJ-JS在武广客运专线广州站C50高性能混凝土的应用

　　武广客运专线广州站及相关的路段的全长是11.859km。全线使用高性能的混凝土，其的寿命是100年。混凝土的主要的设计参数是：强度等级为C50;抗渗等级大于P20；电通量小于1000C；要求的坍落度是180mm~200mm.选用的聚羧酸KJ-JS高性能减水剂（掺20%水剂1.1%）。

　　4、结束语

　　4.1聚羧酸减水剂相对于目前的管片生产所使用的减水剂具有以下的特点：减水的效率更高，含气量更低，强度的增加更快，混凝土的和易性更加的好。

　　4.2缩短管片混凝土静停预养的时间的方法有：降低管片混凝土生产的水灰比到0.28-0.31,，控制坍落度在30-70mm。

　　4.3管片混凝土中含气量的增加，能够极大的降低蒸养强度，同时还会影响管片的外观的质量。

　　4.4在使用聚羧酸减水剂，能够有效的缩短静停预蒸养的时间和蒸养的时间，从而能够极大的提高管片生产的速率，同时制备的管片的表观含气量较少，外观亮白光洁。