淺談鐵路混凝土的質量控制

王新明

（廣州鐵誠工程質量檢測有限公司　廣東省　廣州市　510600）

淺談鐵路混凝土的質量控制

王新明

（廣州鐵誠工程質量檢測有限公司廣東省廣州市510600）

中國鐵路建設在近十年得到了高速發展，鐵路是網絡運行和公共交通的特點決定了鐵路線上的主要結構混凝土都是按100年使用壽命來設計，即耐久性混凝土。鐵路混凝土從2004年開始，至2005年推出了一系列的標準規范來規范混凝土的原材料質量、配合比的設計、攪拌站的工作以及混凝土的施工和養護等，筆者從事鐵路工程質量檢測二十多年，根據實踐經驗淺談鐵路混凝土的質量控制。

鐵路工程；混凝土；原材料；耐久性；強度

混凝土質量的控制是一個系統的生產過程的控制，各個環節都要嚴格控制，缺一不可。在現場混凝土施工的過程中有以下幾個方面要加強控制：

1　原材料的控制

混凝土的原材料主要有：①水泥：中國的水泥生產發展迅速，旋窯生產的水泥質量有一定的保證，按耐久性混凝土生產要求主要控制水泥的比表面積在（300～350）m2/kg、游離CaO含量≤1.0％、熟料中C3A≤8％、堿含量≤0.8％（預制梁堿含量≤0.6％）。在施工中宜選用非早強硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，要避免水泥剛出爐就使用的現象，因為在拌制混凝土時高溫的水泥會影響其坍落度，檢測水泥安定性時檢測指標可能會超標（幾天后檢測指標又正常）。②骨料的質量有一定的地域性共性特點。碎石除材質要求：母巖抗壓強度大于混凝土強度等級的1.5倍、氯離子含量≤0.02％、硫化物和硫酸鹽含量≤0.5％外，碎石的粒徑、粒形、表面狀況、級配以及軟弱顆粒和石粉含量都會影響混凝土質量。一般優先選擇反擊破壞法生產的碎石，其粒形為球形，針片狀含量少。同時還應選擇小粒徑碎石，因為其水泥漿體和單個石子界面的過渡層周長和厚度都小，難以形成較大缺陷，有利于界面強度的提高，粒徑越小石子本身缺陷的幾率越小。砂的質量主要控制其氯離子含量和含泥量。砂的粗細狀態取決于地區河流的水流情況，其質量受地區限制，在工程中砂優先選用中粗砂，實際要根據砂的粗細情況調整砂率來改善混凝土的和易性。③礦物摻合料中粉煤灰應用比較廣泛，在梁的生產中可能還參加礦粉和硅灰，摻入較大量礦物摻合料可降低溫升（特別是大體積混凝土），改善工作性，增進后期強度，并可改善混凝土內部結構，提高抗侵蝕能力和耐久性。粉煤灰是電廠的附屬產品，其質量由燃煤的品性和電廠高爐設備有關，產量也受限定。在目前的高鐵大建設的環境下，粉煤灰供不應求而導致供貨的質量無法保證，主要是以Ⅱ級代替Ⅰ級，或采用Ⅱ級摻加少量外摻料來改善需水比和燒失量、機械磨細等方法，使Ⅱ級粉煤灰在指標上達到Ⅰ級條件，因此在使用前應要嚴格檢測。④外加劑應采用聚羧酸減水劑，現場存在的質量問題是：減水劑有效成分偏少，廠家采用摻加引氣劑或要求加大摻量來達到減水效果。

2　混凝土配比的控制

鐵路混凝土的配比設計應遵循工作性能優良、強度和耐久性滿足要求、經濟合理的原則，以耐久性為主要依據，強度要求在其次，工藝要求為第三。設計前應根據結構物使用年限（分100年、60年、30年）、所在的環境（碳化環境、氯鹽環境、化學侵蝕環境、鹽類結晶破壞環境、凍融破壞環境、磨蝕環境）、作用等級來確定混凝土的最大水膠比、膠凝材料的最少用量和最大用量、礦物摻合料的摻量、最低強度等級和密實性。然后根據混凝土設計強度等級和施工工藝要求設計計算原材料的用量，再根據施工溫度環境、運輸距離和連續施工的時間來調整混凝土的拌合性能。理論配合比設計后還要根據原材料的檢測參數來驗證混凝土中的總堿含量、氯離子總含量和三氧化硫含量是否符合相關規定。根據理論配合比拌合混凝土，測試拌和物的坍落度（或增實因數）、泌水率、凝結時間和含氣量，適當地調整砂率和外加劑摻量直至混凝土各參數都滿足相關要求。這一過程中：控制好水膠比就能有效地控制好混凝土的耐久性和強度；水泥用量是以在滿足混凝土早期強度要求的前提下應盡量減少水泥用量為原則，可以降低混凝土內部的溫升、提高混凝土抗環境因素侵蝕的能力；合理摻加一定比例（20～40％）的礦物摻合料可以改善膠凝材料的結構組成，降低水泥水化熱和混凝土內部的溫升，提高混凝土的耐久性?？刂坪霉橇系膿奖雀纳瓢韬臀锏暮鸵仔院捅Ｋ浴?/p>

3　混凝土的施工控制

混凝土的施工包括：攪拌、運輸、澆筑和振搗。鐵路混凝土一般采用現場工廠化集中攪拌。在原材料進場后應立即進行檢測，試驗人員根據檢測數據對理論配合比進行適當地調整，確保拌和物的性能與原配合比相同，這要求攪拌站對骨料覆蓋避雨水，減少材料含水率的測定誤差。機械稱量原材料時要保證稱量不超要求（膠凝材料、外加劑、拌合水≤1％、骨料≤2％），水泥投入時溫度不應高于70℃。在拌合時要注意和控制投料的順序和拌合時間，可提高混凝土的拌合質量。混凝土的運輸要根據混凝土的凝結時間和澆筑速度來配備運輸設備，同時要防止在運輸過程中混凝土發生離析、漏漿、泌水，還要防曬和防凍?；炷翝仓r要保證澆筑連續進行，注意混凝土的入模溫度控制在5～30℃，與接觸的介質溫度控制在-2～40℃，混凝土的入模溫度與鄰接介質間的溫差不應大于15℃。混凝土的振搗時間和振搗半徑以振搗密實為原則，避免過振和漏振。

4　混凝土的養護

混凝土的養護應從混凝土澆筑完成1h后就開始，先對新澆混凝土進行覆蓋或噴霧保濕保溫養護，及時保水養護可以保證混凝土的強度正常發展和減少混凝土的裂紋產生。

5　結束語

鐵路是國家的運輸主要工具，鐵路工程的質量是鐵路運輸的根本保證，鐵路混凝土是鐵路工程的基礎，確保其質量是一個系統的，是需要施工各部門密切配合和合作的，更是每個參加者都要嚴格把關才能實現。

[1]吳中偉、廉慧珍.高性能混凝土.中國鐵路出版社，1999.

U444

A

1673-0038（2015）27-0301-02

2015-6-22