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地铁工程作为城市中重要的交通工程之一,其安全性和耐久性尤为重要。对于地铁工程建设中所用的混凝土,其强度等级较高,性能的稳定性要受到原材料品质、水泥用量、施工条件等多方面因素的影响。另外,针对某市在建地铁工程所处的沿海环境,所用混凝土还要面临含有高浓度腐蚀离子的海水侵蚀影响,如钢筋混凝土结构本身存在裂缝,将会发生钢筋的锈蚀作用,严重影响整体结构的安全与使用。因此,本文以提升混凝土的抗裂性为目的,并结合地铁工程建设的需要,对地铁衬砌混凝土进行了系统的抗裂性能研究。主要研究内容如下:(1)针对在建地铁工程所用衬砌混凝土的开裂问题,对某市地铁线路的部分站点进行了实地检测与调研,包括有:混凝土原材料的性能检测、裂缝密集区的数据统计、衬砌混凝土原用配合比的性能验证以及出现开裂的原因分析。(2)参照大体积混凝土抗裂性能的技术要求,本文采用大掺量矿物掺合料的方法。在不同的胶凝材料体系下,根据混凝土28d抗压强度分别与胶凝材料用量、胶水比之间的线性回归方程式计算出地铁衬砌混凝土的参考配合比,并基于某地区的原材料成本分析优选出成本低廉且性能优异的最佳配合比作为地铁衬砌混凝土的推荐配合比。(3)基于所得到的地铁衬砌混凝土推荐配合比进行了抗裂性能研究,包括有:水化热试验分析、干缩性能分析和早期抗裂性能试验研究,以及抗氯离子渗透性能试验等。相比较地铁衬砌混凝土原用配合比,推荐配合比的收缩性能和抗裂性得到显著改善,其中混凝土试件在达到60d养护龄期时的最大收缩率要低于3×10-4、平板开裂试验所用试件在养护9d龄期内无裂缝出现,且抗渗性能也较好。(4)对地铁衬砌混凝土所用的推荐配合比进行实地检测与调研后发现,混凝土回弹强度全部满足强度等级的要求,混凝土中出现裂缝的数量减少了85%且裂缝的平均宽度值最大降低了65%,使用推荐配合比后显著改善了混凝土的抗裂性。本文所提出的高抗裂性地铁衬砌混凝土推荐配合比,具有良好的工程应用效果,也满足地铁工程的耐久性及安全性,对于地铁工程建设具有重大的使用价值。