1、1高性能混凝土在宁杭客运专线 NHZQ-标的研究与应用摘要：高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等诸多优良特性，目前在高速铁路工程中具有广阔的应用前景。本文通过介绍高性能混凝土在中水四局宁杭客运专线二标段的生产与应用，探讨高性能混凝土的特性，为类似工程提供一定的生产经验。 关键词：高性能混凝土；客运专线；应用 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 1 引 言 一些发达国家基于结构混凝土耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供 100 年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，因高性能混凝土具有高耐久性、高工作性
2、、高强度和高体积稳定性等诸多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性。高性能混凝土被认为是今后混凝土技术的发展方向。 2 混凝土所用原材料 宁杭客运专线使用的混凝土原材料主要包括：水泥、粉煤灰、矿渣粉、天然砂、人工碎石、高性能减水剂和水等。 22.1 水泥 水泥是影响混凝土质量和性能的关键材料，也是混凝土中价格最贵的原材料，它不仅影响混凝土的强度和耐久性，而且还影响工程的经济性。结合工程特点和所在的地理位置及水泥成产厂家的供应能力，梁场及线下工程混凝土采用溧阳汉生水泥厂和江苏徐舍南方水泥有限公司
3、生产的 P?O42.5 级水泥。 2.2 粉煤灰 粉煤灰能够改善混凝土施工性能和力学性能、减少混凝土需水量、避免混凝土拌合物的离析、泌水、改善工作性、减少坍落度损失，增加混凝土密实性，还可以适当提高混凝土的后期强度。本工程使用的粉煤灰为江苏利港电厂和常州国电生产的级粉煤灰。 2.3 矿渣粉 混凝土中掺入矿渣粉后不仅可以改善混凝土的泌水离析，和易性，还可以适当提高混凝土的后期强度，增加混凝土密实性。本工程使用的矿渣粉为江苏沙钢 S95 型矿渣粉。 2.4 细骨料 配制混凝土时应选用质量良好的砂子，砂中的有害杂质影响混凝土强度，会增加混凝土用水量，增大混凝土体积收缩，降低混凝土的耐久性。本工程选用
4、赣江优质天然中砂。 2.5 粗骨料 粗骨料的有害杂质对混凝土危害作用与和细骨料相同，此外，粗骨料中还可能含有针片状颗粒，会降低混凝土的流动性和硬化后混凝土强3度。为保证混凝土具有足够强度，使用的粗骨料应具有足够的强度和坚固性，并合理的选用最大粒径和颗粒级配。 本工程使用的粗骨料为华能物资经营部和张渚料场生产的人工碎石，线下工程混凝土采用 525 mm连续级配；梁板场采用 5-20 mm 连续级配。 2.6 高性能减水剂 混凝土外加剂的掺量虽然较小，却能显著改善混凝土的某些性能，具有投资少，见效快，经济效益显著的特点。高效减水剂对水泥有强烈分散作用，能大大提高水泥拌和物的流动性和混凝土坍落度，并
5、具有良好的保坍性能，还能大幅度降低用水量，显著改善新拌混凝土的工作性能和混凝土各龄期强度。本工程使用的减水剂为江苏博特新材料有限公司和江苏特密斯混凝土外加剂有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂。 2.7 水 混凝土所使用的拌和及养护用水，对混凝土质量有很大影响。合格的水质，能够保证混凝土的正常凝结和硬化，保证混凝土的强度发展及耐久性能，不引发混凝土中的钢筋锈蚀作用。 3 混凝土配合比设计 通过对混凝土原材料检测，各原材料指标均符合规范要求。我们根据工程实际情况和各原材料厂家的供应情况，确定了两种原材料组合，即汉生水泥+常州国电粉煤灰+江苏沙钢矿渣粉+赣江中砂+华能人工粗骨料+博特高性能减水剂组合和
6、天盛水泥+江苏利港粉煤灰+江苏沙钢矿渣粉+赣江中砂+张渚人工粗骨料+特密斯高性能减水剂组合。通过试验，以上组合混凝土配合比中各原材料的适应性较好，可以满足混凝土配合比设4计需要。 3.1 混凝土的流变性能影响因素分析 工作性是新拌混凝土的重要性能，是指新拌混凝土在一定的施工条件下，便于搅拌、运输及浇注等施工操作，同时或等质量均匀、密室的混凝土性能。我们采用坍落度试验对新拌混凝土工作性能进行评定，以此来确定拌和用水量及水灰比。混凝土浇筑时的工作性以混凝土搅拌后的工作性和工作性损失来判断。本工程混凝土拌合物出机坍落度及 30min坍落度来确定混凝土搅拌后的工作性和工作性损失。 3.2 混凝土力学性
7、能 混凝土的抗压强度、抗折强度、抗劈裂强度等指标主要取决于水灰比、水化程度和密实度、温度及水泥品种。我们可以通过采用降低水灰比、提高水化程度和密实度的方法来提高混凝土强度。 3.3 混凝土弹性性能 混凝土的弹性模量和抗压强度之间存在一定关系：混凝土的抗压强度越高，其材质越硬，给定应力条件下产生的应变就越小，混凝土弹性模量越高。混凝土的弹性模量取决于水灰比、水泥品种及水化时间，骨料的弹性模量对混凝土的弹性模量影响也很大。 3.4 硬化后混凝土耐久性能 混凝土的耐久性是指在各种侵蚀破坏作用下，混凝土维持其原有性能的能力，且多数表现为化学侵蚀，通常可采用降低水胶比、使用引气剂、使用优质水泥的方法避免
8、以上侵蚀作用。高性能混凝土设计通常是采用降低水胶比和提高水泥水化程度的方法来提高混凝土质量，满足混5凝土设计及施工要求的。 4 宁杭客运专线混凝土配合比参数的选定 4.1 宁杭客运专线配合比参数选定 承台、墩身、钻孔桩、连续梁混凝土配合比选定参数见表 4-1。 表 4-1 混凝土配合比参数的选定 4.2 混凝土拌和物性能测定 对以上配合比混凝土拌合物工作性能、力学性能及耐久性能进行测定，其检测结果见表 4-2。 表 4-2 混凝土拌和物工作性能、力学性能及耐久性能检测结果 4.3 混凝土现场跟踪检测及结果分析 通过室内拌合试验及后续的耐久性能试验，证明混凝土配合比参数能够满足设计及施工要求，但
9、是仍需经过现场浇注复核论证混凝土配合比参数效果。 4.3.1 现场混凝土性能检测 对各施工部位进行现场成型，试块养护至龄期后进行了力学性能检测检测试验，其检测结果见表 4-3。 表 4-3 现场混凝土质量统计表 6通过，大量的现场检测数据证明该组混凝土配合比的工作性能、力学性能及耐久性能满足设计及施工要求。 5 结语 高性能混凝土的发展势在必行，本文通过阐述高性能混凝土在宁杭客运专线的实例，来验证高性能混凝土具有很广的发展前景，并对今后工程具有借鉴作用。 参考文献 参考文献 1 铁建设2005157 号贴了混凝土结构耐久性设计暂时规定S.北京：中国铁道出版社.2005 2 CCES01-2004 混凝土结构耐久性设计与施工指南S.北京：中国建筑工业出版社.2005 3 姚燕.新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用M.北京：中国建材工业出版社.2004
