高速铁路高性能混凝土原材料质量控制

高速铁路高性能混凝土原材料质量控制

李永博

中交路桥华北工程有限公司，北京 100000

摘要：高性能混凝土是一种符合特殊性能组合以及匀质性要求的混凝土，具有着稳定、耐久等诸多优势。其混凝土材料是高铁运行的关键，本文则分析和论述了高铁混凝土原材料质量管理和施工质量控制措施。

关键词：高速铁路；高性能；原材料

引言

在高铁建设中其需要混凝土年限一般是100年，进而影响到了混凝土寿命长度。高性能混凝土可以通过的的其自身的性能抵抗盐类结晶、风沙侵蚀、氯盐以及碳化环境等十分恶劣的外界因素的对耐久性造成的影响，因此高性能混凝土质量较为重要。本文则主要分析了高铁高性能混凝土原材料质量控制的措施。

1、工程实例

以某工程为例进行分析， 新建鲁南高速铁路日照至临沂段位于山东省南部日照市、临沂市境内，由中交路建承建的鲁南高铁RLTJ-4标起讫里程为D1K71+501.9～D1K84+997.839（沂河特大桥日照台台尾至沂河特大桥412#墩），含D1K84+997.839～D1K89+653.148箱梁预制、架设、附属、轨道，正线长度13.496km。管段位于山东省临沂市境内。主要工程数量有：桥梁0.5座13496m，其中桥梁桩基3320根70388米，承台413个，墩身412个，桥台1个；双线24m简支箱梁58孔，双线32m简支箱梁468孔，连续梁8联。在该工程进行施工中，应用如下措施做好质量管理工作。

2、高速铁路高性能混凝土原材料质量控制措施

2.1、高性能混凝土原材料的质量控制

选择原材料对高性能混凝土有着较为重要的影响， 比如说粗细集料的级配，水泥细度质量，都会导致新拌混凝土的和易性比较差、混凝土在浇筑过程中容易出现磨损，导致混凝土输送管道出现堵管以及爆管等问题。所以，要求合理控制高性能混凝土原材料质量，对混凝土坍落度进行调整，

2.1.1、水泥

应该选择水泥流变性同强度相比较为重要，同减水剂相容性比较好，不适合应用早强水泥或者是一些其他惨混合材水泥，为了有效避免混凝土因为体积不稳定出现变形，则应该选择碱、C₃A、C₃S等含量比较低，质量较为稳定水泥，则应该使用42.5级的低碱硅酸盐或者是低碱普通硅酸盐水泥，并且水泥熟料之中的C₃A的含量应该低于8%，同时在强腐蚀环境中应该低于5%，矿物的掺和料一般只能局限在粉煤灰以及磨细矿渣粉中。

2.1.2、骨料

在混凝土料之中骨料对混凝土总体积大约为75%～85%，并且优质以及级配较好的骨料可以有效提升混凝土的密实度，进而提升新拌混凝土的工作性以及在硬化以后的强度以及耐久性。与此同时，骨料的种类对于高性能体积稳定性有着较为明显的提升，粗骨料的岩石种类、粒形、路径以及软弱颗粒以及石粉含量也会对的拌合物的硬化强度以及和易性产生影响， 并且细骨料的粗细、级配对于混凝土流变性影响较大。

2.1.3、砂

应该选择质地比较坚硬，级配较好的河砂，细度模数应该保持在2.6-3.0之间，可以通过0.315mm筛孔的砂应该高于15%，其含泥量应该≤1.0%；泥块含量≤1.0%；并且选择使用诸多不同粒径的砂进行混合，及时对砂级配进行调整。

2.1.4、碎石

应该选择质地较为坚硬，级配较好的石灰岩等等碎石以及碎卵石，必须应用有着碱-碳酸盐反应的骨料，同时应该优先选择非活性骨料，母岩的立方抗压强度fg≥2fcu之上，压碎指标应该低于10%，针、片状的基本含量应该≤5.0 %，同时不能混入一些软弱颗粒，总体来说一般最大粒径Dmax≤25mm，由于粒径较小时界面周长比较小，厚度较低，比较难构成较大的缺陷，不仅仅可以方便界面强度，同时也可以有利于抗渗性，碎石的粒型、表面性质以及石粉含量较为的重要。

2.1.5、外掺料

注重应用F类粉煤灰以及矿渣粉作为较为理想的矿物掺和料组合，加入一定量的粉煤灰，一般可以充分将粉煤灰的滚珠效应，可以减少水化热，减少混凝土自身收缩膨胀，可以方便高性能混凝土耐久性，但是对于混凝土早期强度的提升有着一定影响， 在确保高性能混凝土可以进行泵送的基础上，可以提升坍落度，促使提升和易性，有着良好的粘聚性，改善其泌水性，提升早期强度，减少水泥用量，改善其泌水性，提升早期强度，降低水泥用量，可以降低混凝土早期温度收缩裂缝，提升抗裂性，降低成本，实现提升经济效益的目的。

2.1.6、外加剂

可以应用全新的聚羧酸高效减水剂，有着较好的减水效果，氯离子含量较少，同萘系减水剂之间进行比较，引气以及抗泌水效果比较好，可以方便提升混凝土质量，选择的材料要求符合相关技术指标。

2.2、施工中配合比的控制

在控制混凝土质量过程中，最为重要的环节是严格根据工程实验室提供的混凝土配比通知来配置混凝土，其技术性能和施工要求来进行制定，制定混凝土配比单，在此过程中必须考虑到诸多因素，进而制度出最为合施工要求的混凝土配比，该混凝土配比必须包括有以下方面的内容:首先对于混凝土每立方米中的多种原材料用量制定最为合适的标准。其次规定混凝土在进行加搅拌过程中的顺序，同时指定一些额外添加剂，对混凝土强度标准进行设定。

2.3、混凝土施工质量控制

在对混凝土质量进行控制中，最为重要的是进行搅拌施工。混凝土能否依据配合比通知单中的比例做好配置工作，最为重要的环节是对各个原材料进行称量，称量系统的精准程度就会对混凝土拌制质量有直接的影响， 称量误差凝胶材料是±1%，骨料是±2%，外加剂以及水则是±1%。

水泥的入机温度应该低于70℃。搅拌时间应该将全部材料装入搅拌机开始一直到搅拌结束卸料所使用的时间，混凝土连续搅拌时间要求依据配合比以及搅拌设备情况应用试验进行确定，但是最短时间应该低于2min，高温时间应该采用在骨料堆场搭设的遮阳棚，应用低温水搅拌混凝土等诸多措施来逐渐降低混凝土拌合物的温度。对于配置好的混凝土原材料进行搅拌的目的则是为了促使混凝土中各种原材料可以进行充分的融合，进而促使混凝土达到最理想的均质体。同时对混凝土在搅拌进行时，要求进行充分搅拌促使其均匀，避免造成混凝土各个部门中材料分配不够合理，要求在混凝土砂浆不够充足的部位导致出现麻面的情况，造成混凝土质量不能保证，在搅拌时会对混凝土的工作性有着直接的影响，因此在该过程中，试验室要求对拌制混凝土做好含气、匀质性以及坍落度等属性的测试，对混凝土拌制质量进行控制。

养护工作对于高性能混凝土来说要求较为严格， 高性能混凝土水泥用量总体较大， 因此较为容易出现脱水以及养护缺水的问题，进而导致混凝土抗渗透性能问题，所以要求混凝土的养护必须依据混凝土湿度作为依据，做好洒水养护工作。

2.4、选择使用高性能混凝土

高性能混凝土在一般混凝土之中加入一些特殊抗高压以及充足的强度的材质，进而可以提升混凝土的强度以及抗压性， 因此高性能混凝土也被广泛应用到高铁施工中，其性能会推进提升工程质量，避免因为天气因素出现变形以及裂纹的情况。

3、结语

高性能混凝土的质量关系到了原材料合理选择、设计配合比、施工技术等诸多因素，为了将高性能混凝土的性能充分发挥出来，必须在配制高性能混凝土原材料选择上进行重视，进而从整个过程中加强施工质量。

参考文献

[1]曾建军.高铁客运专线高性能混凝土配合比设计及施工常见问题的解决措施[J].中国新技术新产品,2016(19):89-90.

[2]田军刚.高铁用高性能混凝土原材料供应过程的质量保证措施[J].铁路采购与物流,2013,8(07):66-67.

[3]郭晓安. 京沪高铁高性能混凝土配合比原材料选择正交设计试验[A]. 中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会混凝土耐久性专业委员会.第七届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C].中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会混凝土耐久性专业委员会:中国土木工程学会,2008:9.

[4]吴刚,孙树.高铁客运专线高性能混凝土配合比设计及施工常见问题的解决措施[J].江苏建筑,2008(02):62-64+78.