孫 宇

(中鐵九局集團(tuán)工程檢測(cè)試驗(yàn)有限公司，110025)

前言

近幾年，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)鐵路建設(shè)的規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，鐵路施工中的高性能混凝土也越來(lái)越受到施工單位和人員的關(guān)注，無(wú)論是實(shí)際施工人員還是工程的初步設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該重視到高性能混凝土的質(zhì)量。高性能混凝土當(dāng)中的拌合物不僅要具有強(qiáng)大的流動(dòng)性和包容性，還應(yīng)該具有一定的力學(xué)原理和耐久性。

一、材料對(duì)高性能混凝土配合比的影響

在高性能混凝土配制的過(guò)程中，配合比與材料直接影響了高性能混凝土最終的質(zhì)量，其中不同的材料會(huì)對(duì)高性能混凝土產(chǎn)生不同的影響。

（一）水泥

水泥可以說(shuō)是高性能混凝土中的主要材料，水泥的質(zhì)量直接影響到混凝土的品質(zhì)。當(dāng)水灰比相等時(shí)，高標(biāo)號(hào)的水泥要比低標(biāo)號(hào)水泥配置出的混凝土抗壓強(qiáng)度高很多。隨著水泥細(xì)度不斷的增加[3]，水泥的水化率逐漸增長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)較高的強(qiáng)度增強(qiáng)率。由此可見(jiàn)，水泥的細(xì)化程度對(duì)于混凝土的強(qiáng)度有著一定的影響。

（二）粗集料

集料是保證高性能混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵材料?；炷林械拇旨弦话愣疾捎玫氖撬槭蚴锹咽?，碎石的表面比卵石粗糙，在與水泥相結(jié)合時(shí)碎石的結(jié)合率要比卵石高，當(dāng)水灰比相同時(shí)，使用碎石來(lái)配制的混凝土強(qiáng)度要比卵石配制的高。質(zhì)地優(yōu)良的石料強(qiáng)度時(shí)普通混凝土的二至三倍，因此，普通混凝土不會(huì)受石料的影響。但是，高性能混凝土則有所不同，由于自身具有高強(qiáng)度的水泥，如果石料的強(qiáng)度不夠，則會(huì)導(dǎo)致高性能混凝土表面出現(xiàn)破裂。

（三）細(xì)集料

混凝土中的細(xì)集料一般都有河砂、海砂和山砂?；炷林械募?xì)集料如果過(guò)粗，那么會(huì)導(dǎo)致混凝土拌合料粗糙、松散，讓混凝土的密度直線降低；如果使用的細(xì)集料過(guò)細(xì)，那么配合比表面將會(huì)增大[4]，增加單位用水量的同時(shí)還會(huì)增強(qiáng)水泥的用量。

（四）粉煤灰

粉煤灰作為混凝土中的主要材料，已經(jīng)得到了廣泛的使用。在混凝土攪拌過(guò)程中加入粉煤灰，不僅可以降低混凝土的溫度，防止混凝土出現(xiàn)炸裂，提升混凝土強(qiáng)度、抗凍、抗腐蝕的能力，還可以提升混凝土的工作性能。

（五）減水劑

外加劑在混凝土施工中已經(jīng)非常的普遍?；炷林械耐饧觿┓N類(lèi)十分的多，各種類(lèi)型的外加劑有不同的作用，減水劑是高性能混凝土不可缺少的外加劑。在拌合混凝土的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況添加一定減水劑，可使水泥顆粒分散均勻，同時(shí)還可以讓水泥顆粒中所包含的水分釋放出來(lái)，從而最大化減少混凝土的單方用水量。

二、鐵路施工高性能混凝土拌合比的確認(rèn)

（一）高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)注意的要求

鐵路工程建設(shè)中高性能混凝土配比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該要注意以下五點(diǎn)：

1、不同類(lèi)型摻和料的高性能混凝土所含有的膠凝材料總量都是不同的[5]，主要有400kg/m3、450kg/m3、500kg/m3這三種階段。

2、在進(jìn)行混凝土配比時(shí)可以根據(jù)施工的實(shí)際需求摻入粉煤灰、礦渣粉以及硅灰等符合國(guó)家混凝土指標(biāo)的材料。不同的礦物質(zhì)摻合料能夠滿(mǎn)足不同施工環(huán)境的需求，可以提升混凝土各個(gè)方面的性能，但是這些都是需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的，可以根據(jù)施工需求進(jìn)行相應(yīng)的混凝土摻合料的拌入實(shí)驗(yàn)。

3、合力使用減水劑能夠增加高性能混凝土的耐久性，其中復(fù)合型減水劑是最佳的。

4、當(dāng)高性能混凝土中骨料的堿與硅酸反應(yīng)膨脹率達(dá)到0.12%至0.21%之間時(shí)，混凝土中的堿含量應(yīng)該滿(mǎn)足表一當(dāng)中的參數(shù)規(guī)格，當(dāng)骨料的膨脹率達(dá)到 21%至33%之間時(shí)，除了要滿(mǎn)足表一所示的參數(shù)需求，混凝土中的硅含量還應(yīng)該具有一定的額外數(shù)據(jù)，主要的操作就是在混凝土當(dāng)中摻入具有明顯抑制效果的礦物質(zhì)摻合料[6]，并且通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)混凝土中的堿與硅酸反映是否達(dá)標(biāo)。

表一：混凝土最大堿含量（kg/m3）

5、高性能混凝土當(dāng)中含有的氯離子不能超過(guò)膠凝材料的0.23%.

（二）高性能混凝土配合比過(guò)程中應(yīng)注意的各方面因素

由于這里所使用的高性能混凝土是用在鐵路施工中的，因此，高性能混凝土配合比會(huì)受到各個(gè)方面的影響，如果不能對(duì)各因素進(jìn)行有效的控制，則會(huì)影響高性能混凝土的配比質(zhì)量。這里作者提出以下幾點(diǎn)要特別注意

1、鐵路施工在多數(shù)情況下是在戶(hù)外，環(huán)境比較多變，因此，施工隊(duì)伍應(yīng)該控制好混凝土的攪拌時(shí)間和施工時(shí)間。

2、高性能混凝土的配比應(yīng)該根據(jù)鐵路地段不同，配比不同抗腐蝕能力的高性能混凝土。

3、為了保證鐵路后期的運(yùn)行質(zhì)量，在高性能混凝土配比的初期就應(yīng)該考慮到鐵路后期的維護(hù)作業(yè)，因此，施工隊(duì)伍應(yīng)該將該段落的高性能混凝土配制方式備份。

三 高性能混凝土配合比的檢驗(yàn)與確定

（一）確定高性能混凝土的配合比

將混凝土配合比的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)的基準(zhǔn)，試拌三種不同水膠比的高性能混凝土，其中一種要為基準(zhǔn)水膠比的混凝土，另外兩種可以在基準(zhǔn)水膠比的基礎(chǔ)上增加或減少0.03～0.04的水膠比，高性能混凝土校驗(yàn)項(xiàng)目主要有：混凝土塌落度、坍落擴(kuò)展度和擴(kuò)展時(shí)間、表觀密度、凝結(jié)時(shí)間、抗裂性、抗壓強(qiáng)度、電通量、彈性模量、抗凍性、抗?jié)B性以及抗腐蝕能力、化學(xué)有害物質(zhì)的計(jì)算。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出的高性能混凝土的水膠比，最后根據(jù)鐵路施工的施工性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性確定混凝土的水膠比值。

（二）高性能混凝土在初步配比完成后，然后就應(yīng)該通過(guò)科學(xué)的方式校正混凝土的表觀密度，首先，我們要計(jì)算出混凝土表觀需要校正的系數(shù)，然后在用混凝土表面密度值除以表觀密度值?；炷帘碛^密度的 2%是這次計(jì)算的一個(gè)臨界點(diǎn)，當(dāng)計(jì)算值之差沒(méi)有超過(guò)2%則可以將其作為高性能混凝土的配比計(jì)算值，如果超過(guò)了2%，則應(yīng)該使用混凝土的每項(xiàng)材料乘以校正系數(shù)，得到的數(shù)據(jù)就是高性能混凝土的配比數(shù)值。

四 結(jié)束語(yǔ)

一般的混凝土難以滿(mǎn)足鐵路施工的需求，因此，高性能混凝土的質(zhì)量就顯得尤為重要，結(jié)合全文來(lái)看，高性能混凝土在配置上的特點(diǎn)有：采用低水膠比，最大化的降低混凝土的單位用水量，根據(jù)施工的實(shí)際情況選擇高性能的減水劑，在拌合過(guò)程中摻入較多的摻合料，減少一般水泥的用量，從而減少混凝土內(nèi)部產(chǎn)生空隙的幾率，降低混凝土凝聚后的體積收縮大小，全面提升混凝土的耐久性。電通量、抗?jié)B、抗裂、抗腐蝕、抗凍都是高性能混凝土耐久性的具體表現(xiàn)。

[1]吳紅娟. 自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究[D].天津大學(xué),2011.

[2]徐麗. 客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土全壽命配合比設(shè)計(jì)方法研究[D].北京交通大學(xué),2012.

[3]韓建國(guó),閻培渝. 系統(tǒng)化的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法[J]. 硅酸鹽學(xué)報(bào),2006,08:10.

[4]楊小龍. 尾礦集料綠色高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D].鄭州大學(xué),2013.

[5]楊春. 基于抗氯離子滲透性的高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].南京林業(yè)大學(xué),2013.

[6]朱文華. 淺談鐵路高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)體會(huì)[J]. 混凝土,2011,08:113.