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地铁盾构预制管片混凝土用粗骨料最优级配研究
引言
随着城市化进程的不断加快，城市交通的发展也越来越重要。地铁交通作为城市交通中不可或缺的一部分，其建设也日益成为城市建设中的重点工程之一。地铁盾构是地铁建设中常见的一种施工方式，其中预制管片承担着重要的作用。管片质量的好坏对整个工程质量和安全具有重要的影响。因此，混凝土用粗骨料最优级配研究具有实际的工程意义。
一、文献综述
1.盾构预制管片混凝土基本要求
盾构预制管片所使用的混凝土要求具有足够的强度和耐久性，同时还要考虑到工程的经济性和可靠性。混凝土在预制过程中还要具备足够的流动性和可振实性，以便在模板内顺利浇筑和成型。
2.混凝土用粗骨料级配
混凝土所使用的粗骨料级配对混凝土的性能有着重要的影响。粗骨料尺寸不同、形状不同和比表面积不同，会对混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能产生较大的影响。因此，粗骨料级配的研究具有重要的实际意义。
3.影响级配的因素
影响混凝土用粗骨料级配的因素主要包括混凝土强度等级、粗骨料种类、粗骨料质量水平、砂率和水泥用量。
二、实验研究
1.实验原材料
本实验选用的混凝土材料包括水泥、砂子、石子和外加剂等。其中，水泥采用的是普通硅酸盐水泥，砂石比按照理论砂率2.7进行配比，粗骨料采用具有良好物理性能的珍珠岩石子，外加剂采用普通外加剂。
2.实验设计
本实验采用单因素试验设计法，选取粗骨料粒径的最大值、中值和最小值三个值进行试验，设计三个组别。每组试验采用同样的混凝土配比，总水泥用量为400kg/m³。
3.实验方法
采用振动台法进行混凝土强度试验，并采用筛选法对混凝土的级配进行分析，得到混凝土中每个骨料粒径级别所占的百分比。
4.实验结果
实验结果表明，粗骨料粒径的最小值和最大值都会对混凝土强度产生不利的影响。最佳的粗骨料级配应该选择粒径大小适中的粒料，其中最优的级配方案是粗骨料粒径为10~20mm的级配方案。
三、结论
本实验通过对预制管片所使用混凝土的粗骨料级配进行研究，发现粗骨料粒径大小的选择会对混凝土的性能和强度产生影响。通过试验结果的分析，最优的级配方案是粗骨料粒径为10~20mm的级配方案。因此，在地铁盾构预制管片混凝土的生产和使用中，应注意选择适合的粗骨料级配方案，以确保管片的质量和工程的安全。