纳米C-S-H材料在海底盾构隧道管片预制中的应用

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摘要海底严重腐蚀环境对盾构隧道管片混凝土的抗裂性能及耐蚀性能提出严苛要求，传统蒸汽养护虽能提升早期强度，却易诱发温度裂缝并劣化耐久性。本文通过室内试验与工程实践相结合的方式，系统探究纳米水化硅酸钙（C-S-H）材料在海底隧道管片预制中的应用效能。结果表明，纳米C-S-H借助晶核效应加速水泥早期水化进程，在8~24 h龄期内对C60管片混凝土强度提升效果显著。现场试验中，空白组（0%掺量）24 h强度为40.5 MPa，1%~5%掺量组24 h强度依次达44.4~47.6 MPa，增幅为9.6%~17.5%；其中12 h强度增长最为突出，空白组为19.2 MPa，5%掺量组达35.3 MPa，增幅达83.8%。纳米C-S-H的微观填充作用可优化混凝土孔隙结构，将混凝土抗渗等级提升至P25及以上，氯离子扩散系数降低14.7%，28 d加速碳化深度减少43%，早期裂缝数量减少60%，显著增强材料耐久性。此外，掺加1%的纳米C-S-H材料的免蒸养工艺可完全替代传统蒸汽养护，综合成本降低11.77元/m3，且同步减少碳排放。研究证实，纳米C-S-H材料能够兼顾管片混凝土的早期强度需求与长期耐久性要求，为海底隧道管片绿色预制技术的发展提供关键理论与技术支撑。

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关键词 ：纳米 C-S-H, 海底隧道, 管片预制, 早期强度, 免蒸养技术

出版日期: 2025-11-28

引用本文:

罗　斌, 许彦辉, 华　丽, 巩一铭, 刘志兵. 纳米C-S-H材料在海底盾构隧道管片预制中的应用[J]. 水泥杂志, 2025, 0(12): 70-.
LUO Bin, et al. Application of nano-C-S-H materials in prefabrication of pipe segments for submarine shield tunnels. Journal of Cement, 2025, 0(12): 70-.

链接本文:

http://www.cement.org.cn/CN/ 或 http://www.cement.org.cn/CN/Y2025/V0/I12/70