高性能混凝土在铁路特大桥施工中的配制与应用

摘要：文章阐述了高性能混凝土的含义、理解及应具备的性能，分析了对其原材料的基本要求和对混凝土的产生的作用，结合铁路特大桥工程实践对高性能混凝土C50的配制及测试结果做了进一步的论述。关键词：高性能混凝土；耐久性；工作性；原材料；选择；配制；应用

  

1高性能混凝土的含义及基本特性

高性能混凝土由美国NisT与ACI在上世纪90年代初首次提出来，不同国家和学者由于地域和专业理念不同及认识程度上的差异至今未有完整明确的概念定义，但从目前学者的观点看由以下共识，即：高工作性、高强度、高耐久性”但从我国目前铁道部正在修建中的郑西、京沪、石太客专线中的《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的规定中未明确规定混凝土强度等级，只对工作性和耐久性有规定，因此不能简单地用“三高”来界定其性能问题现状。国家科委于2001年《关于“十五国家科技攻关计划，新型高性能混凝土及耐久性研究”的批复》中指出，应研制中高强度高性能混凝土和用不同强度等级配制的高性能混凝土。新拌混凝土抗离析好、泌水率低，出机混凝土坍落度450px以上，以1.5h损失不大于100px，保证混凝土有良好的泵送性能和施工性能；混凝土强度等级，冻融循环，氯离子渗透值等达到高性能混凝土的相应性能指标。因此，从铁道部《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》和国家技委200《《关于国家科技研究计划》的理解：高性能混凝土应定义为两部分：好的工作性、高耐久性更为合理。

1.1     高性能混凝土的工作性能

混凝土工作性能的提出实际上是高性能混凝土出现后，对混凝土的坍落度，更加完美的定性描述，但是在工作性指标上如坍落度大于180mm以上，经时30min扩展度600mm以上锥体排空时间表征的流动性限值，但在施工规范中，不同部位的混凝土对坍落度又有明确规定。如对配筋较密的钢筋混凝土结构梁的混凝土坍落度为70〜90mm，在实际工作中工程技术人员大都也是按施工规范执行。

因此，高性能混凝土工作性完全可根据工作实际需要，例如强度、外观以及现场的实际工作条件而定，不必拘泥坍落度180mm以上这个量化指标。

1.2高性能混凝土的耐久性

高性能混凝土的耐久性实际上是普通混凝土中也有这些要求，只是现在对高性能混凝土的耐久性指标参数多于两项指标即电通量和碳化深度。表1为张（家口）集（宁）线铁路特大桥C50高性混凝土的耐久性指标参数。

1    张集线特大桥C50高性能混凝土配合比的配制

1.1     工程概况

新建铁路张家口至集宁线全长178.09km，谢家沟特大桥位于内蒙古察右前旗境内，在R=3500mm的曲线上，为30孔32m跨径，中心里程为DK119Q216，全长1007m。该桥采用后张法预应力钢筋混凝土梁，基础类型为钻孔桩基础，采用圆端型桥墩，T型桥台，采用KTYZM系列钢支座。

1.2     原材料的选用及指标

配合比的原材料组成有水泥、细骨料、粗骨料、粉煤灰、尚效减水剂、水等。

1.2.1     水泥：选用质量稳定，活性较高的P.042.5

水泥，其物理力学性能如表2。

细骨料：选用级配良好的内蒙古万亩滩中砂，其技术指标见表3

1.1.1     粗骨料：选用质地坚硬，粒形较好，级配良好的5〜20mm内蒙古大头营马场坡碎石场碎石，其技术指标见表4。

1.1.1     粉煤灰：粉煤灰选用内蒙古绿苑公司呼和浩特电厂，其技术指标见表5。

1.1.1      缓凝减水剂采用中铁六局混凝土强力剂TD-H型缓凝高效减水剂，通过混凝土的量1.2%，其技术指标见表6。

 求，经检验均满足，可用于配制C50参数。1.2  张集线谢家沟特大桥C50高性能混凝土试配根据JGJ/T55—2000及铁建设[2005]160号《混凝土工程施工质量验收补充标准》和《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求结合中铁六局呼铁建设公司的施工特点，利用正反试验原理，通过试样来确立几组工作性较好的混凝土，再进行实际配制。表7           配合比参数及拌合物参数配合比参数                  拌合物状态参数，rr用水量粉煤灰砂率外加剂坍落度含气量序号7k肢by 0.3014820401.212.64.1⑵0.3215020401.216.04.2⑶0.3415220401.216.54.1$0.3515420401.216.44.1（g/m3）（%）（%）參量（％）（。111）（%）

备注：粉煤灰在用量为等量取代，缓凝高效减水剂TD-

 检测项目抗压强度（MPa）对钢筋抗冻性的锈蚀（200次、％）电通量（C）收缩比（%）7d28d56d56d56d56d ⑴51.759.672.0无95784130⑵49.157.070.1无96832129⑶47.554.767.2无96841132⑷46.152.965.1无97863132表8              混凝土性能指标参数

 综合表7、的试验数据，结合现场的实际与多种因素，经确认3A配比为最终配合比，而且满足了现场各工作状态的施工实际要求。2    质量评定该配合比在工程浇筑28d、56d后，在业主和监理的鉴定下取样试验评测的各项结果，抗压强度、抗冻融性、电通量、收缩比都满足设计要求，评定合格。3    结论张集铁路谢家沟特大桥高性能混凝土质量各项指标参数和外观都达到《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》，总结混凝土工程试配和应用的经验有下列几点：①深刻理解国家和部委对高性能混凝土各项标准要求的内含；②切实加强原材料的优选；③充分调整现场的拌合混凝土的施工设备和实际操作条件；④认真细致做好试验配合比的正交优选；⑤严格控制施工现场对混凝土施工的操作工艺。

2.2.6     水：饮用水符合《混凝土拌和物用水标准》（JGJ63）要求。根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》要