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　　摘要：地下混凝土工程，其抗渗抗裂能力的好坏直接影响整个工程的质量，为了保证地下工程的安全可靠，本文采用膨胀剂和聚羧酸高效减水剂复掺配制高性能混凝土，以提高工程的安全性、耐久性和经济性。试验研究表明，膨胀剂和聚羧酸减水剂的复合使用，改善了混凝土的和易性，增加了混凝土的强度，减小了混凝土的干燥收缩率，提高了混凝土的抗水和氯离子的渗透能力；后期现场监测表明，该配合比混凝土的早期裂缝得到控制，满足工程要求。发表文章经过实践应用后，通过后期经济成本和工程施工效果的比较，证明本研究有一定的现实意义。 

　　关键词：高性能混凝土；配合比；膨胀剂；聚羧酸高效减水剂；耐久性；地下工程 

　　0 引言 

　　本文是针对常州地铁关于地下工程混凝土的前期调研，也是对于常州地铁关于混凝建设的前期准备工作。地下工程即深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程，包括地下房屋和地下构筑物、地下铁道、公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。 

　　由于混凝土抗渗抗裂性能较差，而经常造成工程结构的破坏，所以我们最关心的就是它的耐久性问题，由此引发的大量学者对于高性能混凝土的研究。高性能混凝土（High-performance Concrete，简写为HPC）是一种体积稳定性好、具有高耐久性、高强度与高工作性能的混凝土。 

　　本文是应用电测法来对比几种混凝土配合比在现场的应用情况，来选取较好的配合比方案，以此来达到更好的施工效果，也对于今后的常州地铁关于混凝土的施工有了一定的参照。 

　　1 工程概况及设计要求 

　　河海路改造工程，工程设计寿命为50年。主体结构均采用C35防水混凝土（抗渗等级≥P8），坍落度160～180mm，56d电通量值≤1800C，混凝土总的方量约为15000立方米，是一个典型的地下工程。混凝土胶凝材料必须掺用优质粉煤灰和矿粉等矿物掺合料，掺量控制在30%-50%，碱含量≤3.0kg/m3，引入的水氯离子总量≤0.1%胶凝材料重，90天干缩率宜小于0.06%。该工程混凝土由常州巨凝混凝土公司提供。 

　　2 配合比方案设计 

　　为了达到工程预期对于混凝土耐久性的设计，防止混凝土渗透及开裂，以经验为主试配了四种混凝土配合比方案，方案一：普通高效减水剂；方案二：聚羧酸高性能减水剂；方案三：聚羧酸高性能减水剂+JK膨胀剂；方案四：聚羧酸高性能减水剂+ SY-T膨胀剂；通过一系列的现场监测来确定混凝土配合比。 

　　依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》[3]，经过多次实验进行试配，初步确定下列4种配合比设计方案，具体如表1所示。 

　　表1 四种配合比设计方案 

　　方案 水泥 

　　kg/m3 矿粉kg/m3 粉煤灰kg/m3 砂 

　　kg/m3 石 

　　kg/m3 瓜子片kg/m3 膨胀剂kg/m3 用水量kg/m3 外加剂kg/m3 

　　1 255 65 55 675 885 300 / 180 5.77 

　　2 255 65 55 675 885 300 / 170 5.05 

　　3 255 65 55 675 885 300 30 175 5.05 

　　4 255 65 55 675 885 300 30 185 5.05 

　　3应用电测法对于混凝土配合比的性能分析 

　　3.1 电测法监测方法 

　　根据规范对混凝土拌合物性能、混凝土力学性能以及耐久性进行试验[4～6]，为进一步研究混凝土的微观收缩膨胀对裂缝形成的影响，在综合考虑施工现场的条件、试验条件，选择利用应变片来监测钢筋应变，通过监测钢筋的应力应变来反映混凝土的应力应变关系。选择有代表的结构段，分别在底板、侧墙及顶板进行布点、贴应变片（底板、侧墙及顶板分别沿纵、横两个方向各选取9根钢筋，每根钢筋上贴3个应变片，总计为216个点），采用电阻应变仪测试数据。 

　　3.2新拌混凝土性能测试： 

　　新拌的混凝土具有不稳定的特性，所以尤其要测试含气量、塌落度、损失情况，由表3可以看出方案一塌落度所示较其它方案快，不符合设计及施工要求，对于方案二、三、四在塌落度方面则满足要求。从凝结时间和含气量来看四个方案都是满足要求的。从塑性收缩裂缝面积来看，方案4最佳。实验结果说明：由于水化反应会产生膨胀物对混凝土结构空隙进行填充，使得混凝土更加密实，对于混凝土施工过程中的收缩起到了很大的抑制作用，由实验后混凝土性能可以看出应用聚羧酸加膨胀剂的复合添加剂可以有效的抑制早期塑性收缩裂缝。 

　　3.3养护后混凝土性能测试： 

　　几种方案的混凝土28天强度都满足C35强度等级要求，并且符合设计及施工要求，但从表4中可以看出，混凝土的抗压强度方案1低于其余方案。并且后两个方案中抗氯离子渗透能力较强。从图2、3中可以看出试验表明聚羧酸对于收缩率的控制比较好。