高性能混凝土在高速铁路施工中的应用

1 高性能混凝土的原材料及其技术要求

高性能混凝土的原料主要包括水泥、矿物掺合料、外加剂、细骨料和粗骨料等。把握好原材料的技术要求是把握好混凝土工程的第一步。高性能混凝土对原材的主要技术指标要求包括：

1．1水泥

水泥应选用硅酸盐水泥或普硅酸盐水泥。水泥中C3A含量应不大于8％，细度控制在10％，碱含量小于0．8％，氯离子含量小于O．1％。水泥中的C3A含量高、细度高，比表面积就会增大，混凝土的用水就会增加，从而造成混凝土落度损失过快，有时甚至会出现急凝和假凝现象，这不仅会影响混凝土的外观质量，同时也将直接影响其耐久性，为了更好地达到各项指标，水泥的存放时间以3天为宜。

1．2矿物掺和料

矿物掺和料对混凝土具有减水、活化、致密、润滑、免疫、填充的作用，它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚，减轻坍落度损失。矿物掺合料选用品质稳定的产品，矿物掺合料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉或硅灰。其各项指标应满足：粉煤灰的细度≤20％，烧矢量≤5％，含水量≤1．0％，氯离子含量≤0．02％。

1．3外加剂

外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将影响混凝土的工作性，高速铁路外加剂宜采用聚羧酸系列产品，其技术指标主要包括：减水率不应低于20％，硫酸钠含量小于10％，碱含量不得超过10％，硫酸钠含量小于10％，外加剂中的氯离子含量不得大于0．2％，含气量不小于3％。

1．4细骨料

含泥量、泥块含量也是影响高性能混凝土各项技术指标的重要原因之一，含泥量、泥块含量过高，不仅能降低混凝土强度，同时易造成内部结构的毛细通道不能有效的阻止有害物质的侵蚀。对于高速铁路工程来说，细骨科应选用处于级配区的中粗河砂，砂的细度模数要求为2．6—3．O。

1．5粗骨料

粗骨料宣选用二级配、三级配碎石，保持良好的级配能增加混凝土强度。在选择粗骨料时，一定要控制大骨科的含量，大骨料的含量超标，将直接影响保护层外侧混凝土的质量，会导致混凝土的表面干裂纹，影响表观质量。碎石粒径宜为5mm-20mm，最大粒径不应超过25mm，级配良好，压碎指标不大于8％，针片状含量不大干10％，含泥量低于1.0％，骨料水溶性氯化物折合氯离子含量不超过集料质量的0.02％。

2 高性能混凝土配制

现在高速铁路建设大部分要求电子计量，强制式搅拌机拌和，施工中一般不会再出现混凝土本身的质量问题，但是在施工中要注意如下几个细节问题：

①坍落度控制，每次拌制混凝土前，必须测算原材料含水率，计算施工配合比，及时下发到操作人员手中。拌合站必须设置坍落度量测制度，专人每班量测不少于两次，根据结果及时调整施工用水，保证坍落度符合设计配合比要求。

②搅拌时间，耐久性混凝土对搅拌时间提出了具体要求，因此，在搅拌作业时，必须按照要求进行搅拌，不能因为抢进度等原因而减少搅拌时间。采用强制式搅拌机拌合时间必须控制在2min以上。

③计量鉴定和经常性复查，计量的准确程度会直接影响混凝土的配合比，导致混凝土的稳定性差，影响混凝土的质量。在施工过程中，拌合站维修人员要经常检查保养搅拌设备，保证功能正常。

3 高性能混凝土的浇筑

高性能混凝土浇筑方法采用混凝土拖式输送泵或混凝土输送泵车泵送浇筑方式，混凝土浇筑时，可采取以下施工技术方案和技术措施来保证混凝土的浇筑质量。

3．1混凝士拌合物入模前应进行含气量测试，并控制在2％-4％；(根据抗冻等级确定)；

3．2混凝土正式灌注前应进行模拟试浇筑和试养护及温度测控，以对浇筑工艺、养护方法与工序进行最终验证和确定，并给出施工过程中温度参数的合理控制值。混凝土的入模温度当设计无要求时为5℃-30℃，夏季气温较高时采用冷却水或碎冰拌合混凝土，使其人模温度符合要求；模板的温度为℃-40℃，夏季气温较高时采用冷却水喷洒模板，并采取遮阳措施；混凝土的浇筑应尽量选择在一天中气温较低时进行，并应连续进行，一次浇筑完毕；

3．3长大浇筑混凝土结构应采取2台及以上输送泵同时进行，应保证混凝土在达到初凝时间之前浇筑完成；

3．4混凝土的自由倾落高度不得大于2m，大于2m时应采取措施，保证混凝不出现分层、离析现象；

3．5混凝土的一次摊铺厚度不宜大于600ram(泵送)或400mm《非泵送)；

3．6浇筑大体积混凝土结构《或构件最小断面尺寸在8∞mm以上的结构)应采取降温防裂施；

3．7新浇筑混凝土与邻近的已硬化混凝土或岩土介质浇筑时的温差不应大于15℃，新旧混凝土接触面必须进行凿毛处理；3．8浇筑前，应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其坚固程度，确保保护层厚度满足设计要求，绑丝等不得伸人保护层。

4 高性能混凝土构件模板的拆除

①拆底模时的混凝土强度应达到设计强度的75％以上(依结构类型和跨度不同而不同，按验标或设计要求执行)。折侧模时应在混凝土强度达到2．5MPa以上且其表面及棱角不因折模而受损时方可拆除；（根据结构和跨度调整）；

②拆模时，现浇混凝土芯部与表层、混凝土表层与环境的温差均小于20℃（复杂构件小于15℃）方可进行；

③大风或气温急剧变化时不宜拆模；

④拆模宜接立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土并减少模板破损。当模板与混凝土脱离后方可拆卸、吊运模板；

⑤拆模后的混凝土结构应在混凝土达到100％的设计强度后，方可承受全部荷载。