高速铁路施工中对高性能混凝土的应用

浅谈高速铁路施工中对高性能混凝土的应用摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的铁路基础建设也在迅猛发展，其中高速铁路的发展更是日新月异。作为一种新型的混凝土，高性能混凝土已经越来越多的被应用于高铁的施工建设中。将超塑化剂，矿物掺料，添加剂等添加进传统的混凝土中形成了高性能混凝土，具有了更高的粘结性，更优良的浇筑性，更高的流动性，更耐久，耐磨，耐侵蚀，以及更低的水胶比等优点。

关键词：高速铁路；高性能混凝土；高性能

前言

我国首次大规模使用高性能混凝土是在2001年的青藏铁路的建设中。目前，随着我国高速铁路的迅猛发展，高性能混凝土被越来越广泛的应用在高铁建设中。高速铁路的目标使用寿命是100年，为了实现这个目标，必须对高性能混凝土的质量进行把关，实行从生产到施工的高标准，严要求。首先把好高性能混凝土生产的材料关，由于高性能混凝土的优异特性决定了其对原材料的高要求，因此，高性能混凝土的耐久性也就取决于材料的耐久性；同时，需要加强高铁施工的控制，在高铁建设的施工过程中，必须采用科学合理的工艺和技术手段，确保不会产生由于施工原因而造成高性能混凝土产生问题。

1我国对于高铁高性能混凝土的技术标准

高速铁路是指在列车运行中最高的时速能达到200km或者大于

200km的铁路。我国2008年7月京津城际铁路开通，最高速度高于350km/h。目前，我国大量的高速铁路相继开通，截止2009年，我国陆续开通了合武，石太，胶济，合宁，郑西，温福，武广，福夏等高速铁路，预计到2012年，我国高速铁路将有1.3万千米投入运营。因此，我国铁路部门对于高速铁路的高性能混凝土技术条件，验收条件，施工条件，耐久性指标等做了具体的规定：①对于铁路混凝土结构的耐久性的设计实行暂行的规定；②铁路的混凝土的施工的技术标准；③进行铁路混凝土的施工的质量验收的补充标准；

④专门针对客运专线的高性能的混凝土的技术标准；⑤专门针对客运专线的混凝土的预应力的暂行技术标准；⑥对于时速等于或者大于350km的客车专线的混凝土轨枕的暂行规定标准；⑦高速铁路crtsⅰ/ⅱ混凝土轨道暂行技术标准；⑧客运专线的铁路双块式混凝土轨枕的技术标准等等。

2我国铁路高性能混凝土耐久性的规定

按照使用的年限，作用的等级以及环境的类别对铁路的混凝土构件耐久性进行设计。一般使用年限分为一级，二级，三级，设计的使用年限分别为100/60/30年；一级使用年限主要是桥梁工程的永久性结构；二级年限主要用于轨道板，轨枕等构件；三级年限用于盖板，栏杆等小型的构件；按照混凝土结构件处的环境，分成了磨蚀环境，冻融破坏环境，化学环境，氯盐环境以及碳化环境。

由于混凝土构件使用年限和所处的环境不同，因此，对于混凝

土的耐久性需要从以下指标进行考察，分别是耐腐蚀性能，抗冻等级，电通量，抗碱性，抗裂性，抗渗性能，以及耐磨性。对于高性能混凝土的保护层的厚度也有相应的规定，在严重腐蚀的区域必须采取防腐蚀的附加的手段，如在混凝土表面增加防腐层和涂层等等。

3高性能混凝土原材料的要求

水泥，外加剂，矿物的掺合料，粗骨料以及细骨料等是高性能混凝土的主要的原材料。只有严格的把握原材料关才能保证高性能混凝土的质量，因此，高性能混凝土的原材料主要标准做了如下规定：

高性能混凝土要求用普硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥。要求水泥中的c3a的含量不能超过8%，含碱量高于0.8%，氯离子的含量不能超过0.1%，细度不超过10%。c3a在水泥中越多，那么细度就会越大，增加了水泥的比表面积，增加了混凝土的用水，使得混凝土落度损失加快，严重时出现假凝或者急凝现象，一方面影响混凝土的外观，另一方面影响混凝土的耐久性，一般要求水泥存放时间是3天的时候比较合理。

外加剂是否能和水泥相适应，外加剂的流动性，掺量，含水性等都会影响到混凝土的性能，在高速铁路混凝土中外加剂一般采用聚羧酸系列的产品。要求其减水率高于20%，氯离子的含量小于0.2%，硫酸钠的含量不能超过10%，碱含量小于10%，含气量不超

过3%。

在混凝土中矿物的掺合料起到了减水，致密，火花，免疫，润滑，填充的作用，利用矿物的掺合料能够降低水泥水化粒子的聚集，降低了塌落度损失。成分是粉煤灰，矿渣粉，磨细粉煤灰以及硅灰等作为矿物掺合料比较适宜。标准规定，粉煤灰的细度必须在20%以下，含水量不能超过1.0%，烧失量不能大于5%，氯离子的含量不高于0.02%。

高性能混凝土的各项指标受到了含泥量，泥块含量的影响，一旦含泥量，泥块含量多，降低了混凝土的强度，同时在混凝土构件内部的毛细通道不能阻止有害物的侵害，高速铁路高性能混凝土的细度模数规定在2.6~3.0之间。二级配碎石，三级配碎石一般适宜作为高性能混凝土的粗骨料，能够保证混凝土的强度。高性能混凝土的粗骨料含量进行严格控制，粗骨料过高，将会使高性能混凝土表面产生裂纹，使得表观的质量受到影响。要求碎石的粒径在

5~20mm之间，最大粒径小于25mm，压碎指标小于8%，含泥量不高于1.0%，针片状含量小于10%，骨料的水溶性氯化物折合成氯离子含量，要小于0.02%。

4高性能混凝土的配置

目前在高速铁路建设中采用电子计量的方式，搅拌方式是强制式搅拌，因此，在高速铁路的施工中不会出现混凝土的质量问题，但是在施工中对以下方面进行控制：①控制坍落度，混凝土在每次

搅拌之前，需要对原材料的含水量进行测量，正确计算施工的配合比，并将结果及时告诉操作人员，设置坍落度测量制度，在每班的测量不能小于2次，需要根据结果及时的进行施工用水的调整，从而保证了坍落度符合设计的要求；②混凝土搅拌期间，由于耐久性的要求，因此，严格根据要求进行搅拌，不能减少搅拌时间，利用强制式搅拌机进行搅拌的时候，搅拌时间不能小于2min；③计量是否准确直接影响到了混凝土的配合比，影响到混凝土的质量，因此，在搅拌过程中必须要对搅拌设备经常性的检查，保证工作正常。

5高性能混凝土的浇筑与混凝土构件模板拆除

在高性能混凝土浇筑过程中，利用混凝土的输送泵车泵或者拖式输送泵浇筑方式，保证混凝土的浇筑质量。在将混凝土搅拌物入模前对含气量进行测量，根据控冻等级保证含气量在2~4%之间；在混凝土正式浇筑时，要进行模拟浇筑，确定浇筑的方法，养护，以及工序，在施工过程中对于温度也要求在一定的合理范围内。在没有具体要求的时候，混凝土的入模问题在5~30℃，在夏季温度高时利用冷却水或者碎冰拌合混凝土以使得入模温度达到要求；一般要求模板温度在5~40℃，在夏季温度高的时候，利用冷却水喷淋模板，利用遮阳措施；一般要求的一天当中温度比较低的时候进行混凝土的浇筑，并且要连续作业，一次性浇筑完毕。

混凝土强度在大于设计强度的75%时，拆除高性能混凝土模板同时，模板表面和棱角不能因为模板拆除受到损伤；拆除模板的时候，