高性能砼在客運專線的應用

孫春蘭

（綿陽市川正建設工程試驗檢測有限公司 四川 綿陽 621000）

高性能砼在客運專線的應用

孫春蘭

（綿陽市川正建設工程試驗檢測有限公司 四川 綿陽 621000）

高性能混凝土作為一種綠色環保的新型材料，是對普通混凝土的一個重大突破。如今高性能混凝土已成為客運專線建設的首選材料。文章主要探討了高性能砼在客運專線的應用。

高性能砼；客運專線；應用

引言

相對于普通的混凝土來說，高性能混凝土包含了更多的科學技術，因此無論在性能還是在使用壽命方面都能夠得到良好的保證。就目前的情況看，高性能混凝土已經被大面積的利用在了道路橋梁的施工過程中，但在應用技術方面仍然存在一些盲點，這就需要相關人員加大力度對高性能混凝土的施工工藝等進行了解，以使其能夠被更好的應用在施工過程中，以保證我國道路橋梁的質量能夠得到進一步的提高。

1 高性能砼的定義及性能

《高性能混凝土應用技術規程》對高性能混凝土定義為:采用常規材料和工藝生產，具有混凝土結構所要求各項力學性能，具有高耐久性、高工作性和高體積穩定性的混凝土。相比于普通混凝土，高性能混凝土具有如下應用優勢：

（1）耐久性。混凝土的抗滲透性直接影響持久性，而混凝土的緊實度與結構設計直接影響滲透性能。高性能的混凝土中通過利用高效減水劑來確保水泥完成水熱化反應之后，混凝土內部的孔徑呈細小化。而且摻入礦物摻合料以后，混凝土內孔隙會減少而且結構會發生變化。混泥土內部孔隙得到減小，填補之后，其的抗凍性、抗腐蝕性等都得改了顯著提高。而且利用上述兩種添加劑以后，配合比中的水含量明顯降低，那么內部孔隙產生的幾率也會不斷降低，從而確保使用高性能混凝土的建筑工程持久性達到50年到100年左右。

（2）強度。高性能混凝土中加入了高效減水劑與礦物摻合料，不但可以減少水的用量，同時增加了混凝土的緊實度。同時高性能混凝土中還添加了引氣劑從而提高了混凝土的韌性。在混凝土的各項性能得到穩定以后，從而其強度得到明顯提高。高性能混凝土的抗壓強度已超過200MPa。28d平均強度介于100～120MPa的高性能混凝土，已在工程中應用。

（3）具有更高的性價比。對同等施工量的狀態下，使用高性能混凝土施工，才可以節約更多的混凝土材料及鋼筋，且高性能混凝土較高的工作性能也會對施工人員的勞動強度造成影響，縮短施工周期，降低人力成本，所以，無論是在建設成本還是經濟效益方面，均具備了更為顯著的有利之處。

2 高性能砼在客運專線的應用

高性能混凝土對于客運專線來說，具有以下特殊的性能：高性能混凝土還必須要有良好的高抗滲能力與較好的強度，《高性能混凝土暫行技術條件》中對于高性能混凝土做了明確的規定限制，通常所說的強度指標僅僅是要求滿足特定的需要，并非是具有多么高的強度，滿足混凝土結構耐久性要求的最低強度；在凝結硬化過程中和硬化后的體積穩定性，水化熱低，不會產生微細裂縫，硬化后期收縮變形小；高性能混凝土的使用壽命比較長且高工作性是高性能混凝土必須要具備的首要條件，即高穩定性、高流動性等等，我國中長期鐵路發展戰略及設計規劃將高速鐵路設計使用年限劃分為三個級別，對于一般的客運專線要求有50～100年的使用壽命，一般的常規混凝土不具備較長的使用壽命。目前在我國大型工程中,已經有東海大橋、杭州灣大橋等跨海大橋使用了高性能混凝土技術,隨著鐵路客運專線的開工建設,高性能混凝土開始大量應用于客運專線施工中。

近年來高性能混凝土在我國客運專線的快速發展下得到了大規模的推廣及使用，但是當前高性能混凝土還處于初步的不完善階段，可是就其使用以來的成果來看，它的反響都普遍的比較好。需要注意的就是要想提高技術標準，就要及時的收集整理施工現場的數據信息，完善有關的標準，進一步保證高性能混凝土的耐久性等性能特點。此外，在具體的施工方面也有值得注意的地方，在土質環境及冬期施工等條件比較惡劣的形勢下的高性能混凝土的相關功能，比如抗裂和耐久性等。

3 客運專線高性能砼施工要點

3.1 配制

高性能混凝土相對于普通混凝土來說，在配置工藝方面具有更高的標準。

（1）最大骨料粒徑小。高性能混凝土骨料的最大粒徑宜在20mm。有兩個原因，其一；最大粒徑較小，則骨料與水泥漿界面應力差較小，應力差可能引起裂縫；其二：較小骨料顆粒強度比大顆粒強度高，因為巖石破碎時消除了內部裂隙。

（2）高效減水劑與水泥的相容性好。低水膠比和含有硅粉的高性能混凝土除必須使用高效減水劑以外，高效減水劑和水泥之間的相容性還必須好，這樣才能保證混凝土拌和物有良好的工作性。

（3）使用礦物摻合料。高性能混凝土一般都含有礦物摻和料硅粉、粉煤灰或磨細礦渣，經過國內外大型橋梁中的實際應用表明，其中以硅粉提高強度和耐久性的效果最顯著。硅粉為高活性、無定性SiO2微小顆粒，粒徑是水泥粒徑的1/100，可以填充在水泥顆粒之間，同時能將水泥水化產生的Ca(OH) 2轉化為CSH凝膠(即火山灰反應)，從而大幅度提高混凝土強度和降低混凝土滲透性。目前這種水泥+硅粉+粉煤灰或礦渣的三組份膠結材的高性能混凝土正在獲得越來越多的應用。

（4）低水膠比。只有水膠比低，混凝土的孔隙率或滲透性才可能低，因此低水膠比是保證混凝土高耐久性于較高強度的前提條件之一。目前已形成共識：水膠比高于0.45的混凝土，不可能在嚴酷環境中具有高耐久性，實際應用的高性能混凝土水膠比常常介于0.25～0.40之間。

以京滬六標高性能配合比為例，高性能混凝土常規耐久性能試驗結果如表 3所示：

表1 ：常規耐久性能試驗結果

3.2 澆筑

在對高性能混凝土進行澆筑之前，還需要保證嚴格按照固定的模板進行施工，要根據相應的標準去確定模板的尺寸以及剛度等，繼而對其埋設的位置進行確定，在經過上述一系列的過程之后，才能正式的開始混凝土的澆筑過程。在混凝土的澆筑環節，為保證工程的質量不允許直接應用新拌混凝土，而應對其進行振搗處理，這是增加混凝土密實性的關鍵操作。以傳統的施工工藝而言，平板振動器或插入式振動器是振搗步驟的主要施工儀器，該儀器通過機械振動過程產生的振動波使得新拌混凝土鋪滿預制的模塊。在振動的的過程中，混凝土實現二次均勻攪拌，混凝土在攪拌工程和澆筑環節產生起泡開裂，從而將新拌混凝土中的氣體排放出去，繼而實現混凝土顆粒的均勻排布，提高混凝土的密實性。

3.3 養護

高性能混凝土水膠比小，水化反應迅速，早期養護十分重要。保溫和保濕是高性能混凝土養護的兩個關鍵步驟。高性能混凝土水化反應劇烈，其中產生了大量的熱，混凝土內外部產生較大溫度差，會因此對建筑物產生損害，新澆筑的混凝土應保證適當的溫度。在高性能混凝土水化硬化時應保證充足的水份，盡量保證環境的濕度≥90%，采取有效措施防止混凝土水分的蒸發，如薄膜保濕、表面噴灑養護劑等。

結束語

總而言之，高性能混凝土的出現是混凝土施工技術的革新，它在建筑施工領域的應用前景極為廣泛。廣大建設工作者都在實踐中不斷摸索，探究高性能混凝土施工技術的全新方法，以進一步發揮高性能混凝土的優點。高性能混凝土，耐久性強、成本低、省材省料，它必將在建筑施工中發揮更大的價值。

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1007-6344（2016）03-0284-01

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