建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 建筑 材料 Building Materials 第44卷第7期 2017年4月
盾 构 管 片 高 性 能 混 凝 土 配 合 比 设 计 研 究
雷 玉 锋
(中铁 十八 局 集 团第 四工程 有 限公 司 ，天津 300350)
[摘 要 ]通过大量试验 系统地研究原材料对混凝土性能的影响，然后通过正交试验找出各原材料的最佳搭配。结合天津地
铁5,6号线盾构管片制作工程实例，用较低的胶凝材料配制出了强度等级为 C50，抗渗等级为 P15，抗冻融循环330次的管片用
混凝土。混凝土具有高强度、高抗渗、耐久性好、蒸养适应性好、工作性好的特点，它是生产优质管片的材料保证。采用正交
试验方法确定最佳配合比的方法在其他混凝土配置时也可通用。
[关键词 ]混凝土配合比 ；正交试验 ；盾构管片
[中图分类号 ]Tu528．062 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)07-0157—02
Research on M ix Proportion Design of H igh Perform ance
Concrete for Shield Segm ents
Lei Yu—feng
[Abstract]In this paper，the effects of raw materials on the performance of concrete are studied systematically through a large number of experiments．Then，the best collocation of the raw materials is found by orthogonal test．Combined with the shield
tunneling project of Tianjin Metro Line 5 and 6，the cementitious materials with the strength of grade C50，the strength of grade C50， Impermeability rating of P1 5，anti—freeze-thaw cycle of 330 times with the concrete segment．The concrete has the characteristics of high
strength，high impermeability，good durability，good steam curing adaptability and good workability．It is the material guarantee for
the production of high—quality segments．Orthogonal test method to determine the best mix of other concrete configuration can also be
COmmOn．
[Keywords]concrete mix ratio；orthogonal test；shield segment
近年来，随着城市轨道交通的发展和盾构掘进技术的完
善与推广，我国的地铁建设 已经进入了高峰阶段。随着盾构
技术的推广，在非岩石地段，各城市大都采用 了盾构掘进的
成洞方式，盾构管片的需求量大增，混凝土管片的预制也随
着地铁建设的热潮进入了高峰期。
目前大多采用盾构管片流水线生产，高效率的生产节奏
对混凝土性能提出了更高的要求，在保证混凝土质量的前提
收稿日期 ：2016-12—17
作者简介 ：雷玉锋 (1984一)，男，陕西渭南人，工程师，主要研究
方向为管片混凝土。
3 绿色材料认证体系存在的问题
绿色材料认证体系的操作运行过程还有很多的不足，且
这些不足之处有 日渐扩大的趋势。故为了防止这种现象继续
严重，世界各国需齐心协力，发挥各自长处，进行多方面交
流与合作，最好规定一套全球一致的认定标准，促进绿色材
料在全球的飞速发展。
我国国内这方面的问题尤为严重。(1)体系与制度的缺
乏一直制约我国绿色材料行业额发展，且我国对建筑材料的
合格标准太过宽松，未达到绿色建筑材料的标准，导致市场
上的建筑材料虽已达到国家标准，但在实际应用当中还会产
生环境污染等问题，与我国的可持续发展观念不符。(2)不
同建筑材料质量的类似，质量的梯度性不明显。(3)材料的
配套设施不完善，导致用户的亲身体验不理想，致使绿色建
筑材料的普及化与大众化难 以实现。
我国缺乏这方面的相关专家也成为我国在发展绿色建筑
材料道路上的问题。此外，这方面的法律法规还需很长一段
时间完善，有关部 门对产品的生产过程未做到强有力的监管
也导致工厂在生产建筑材料的过程中存在偷工减料的情况。
创建绿色材料认证评价体系虽存在很大难题，但应从以
下几点入手，所有问题 即可解决。建筑材料绿色度认证制度
下，提高混凝土 的和易性、早期强度、抗裂等性能。本文结
合天津地铁施工实例，采用正交试验方法研究得出一套高强
度盾构管片混凝土配合比。该研究缩短生产周期、提高产量、
降低生产成本 ；管片尺寸精度达到要求 ；确保管片无裂缝 ；
有效减少混凝土表面气泡的数量。
1 设计目标
(1)混凝土同条件养护试件抗压强度等级 C50(设计强度
59．9MPa)。(2)抗渗等级不小于 P10。(3)8h抗压强度达到
20MPa(采取常压蒸汽养护措施)。(4)良好的蒸汽养护适应性。
(5)低干缩、低湿涨和 良好的耐久性。(6)低粘性、易振捣密实、
易收光。
体系的内容应包括各生产工厂的规章制度、绿色材料应用推
广技术、绿色材料认证标准、规范完善相关法律法规、国家
相关资金与技术的支持、专门培养这方面的相关人才。其中，
绿色材料认证标准是创建绿色材料认证体系的一个必不可少
的重要条件，规范
盾构管片高性能混凝土配合比设计研究（论文）.pdf
