客運(yùn)專線鐵路高性能混凝土技術(shù)

客運(yùn)專線鐵路高性能混凝土技術(shù)高禮雄博士石家莊鐵道大學(xué)主要內(nèi)容

一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例★

據(jù)統(tǒng)計(jì)：在正常工作條件下，混凝土結(jié)構(gòu)從建成到拆除重建的周期平均為40～50年?！镩_裂的鐵路橋梁和涵洞石家莊百孔橋大橋—鹽的腐蝕青藏公路橋梁墩柱凍融剝蝕★混凝土結(jié)構(gòu)凍融剝蝕和硫酸鹽侵蝕破壞羅馬的萬神殿古羅馬萬神殿：公元128年Hadrin大帝時(shí)期建造的一座建筑物，它的圓形壁厚6.1m；穹頂?shù)闹睆?3.3m、高21.6m，使用了12000噸輕混凝土。萬神娃殿內(nèi)恨景古羅郊馬圓浙形劇購場(chǎng)古羅面馬加復(fù)爾輸侍水道障（BC具63滲-1什3年）●英國(guó)洽南安磚普墩鄙海港芒工程●美國(guó)宣西雅密圖海象濱海弟上水昏泥船●旅順?biāo)肌B雷門的冒混凝嶼土炮兩臺(tái)●沿海遮、沿冰江商頌埠大騾量保收存的孕混凝岔土建周筑物歷時(shí)10夢(mèng)0多年走的波占特蘭次水泥躬混凝草土建職筑物●采用孤符合賀耐久瓜要求辜的膠賺凝材瞇料●低水慚灰比●工作牽性好而，易片于施程工●復(fù)合吉使用浪有機(jī)埋外加池劑（葵動(dòng)物攤油大脂撓、乳問液、勉動(dòng)物千血、嘆糯米悼汁）●勻質(zhì)足性好●具有界合理理的孔董結(jié)構(gòu)領(lǐng)和密樹實(shí)度●采用柴嚴(yán)格輝的施姻工工姿藝這些顏建筑雪物耐否久的碼共同督特點(diǎn)◆水泥圓質(zhì)量—過細(xì)噸、水雪化過鴿快(C3A)◆水泥水用量—過多◆水灰露比—過大◆混凝惑土早溪期強(qiáng)蠢度—過高◆外加的劑—過亂◆施工岸質(zhì)量—較差為什枕么現(xiàn)溉代混滲凝土銷結(jié)構(gòu)觸不耐絹久？出路？

出路??主要雄內(nèi)容一、鳴為什瓜么要翁采用傲高性疫能混付凝土二、嫌如何哥實(shí)現(xiàn)貸混凝棋土的嗎高性始能化三、嚼采用魯高性油能混淋凝土剝的代睡價(jià)如屋何四、晉有關(guān)撈高性衫能混芒凝土丸的幾外個(gè)問晴題五、化鐵路稱采用植高性足能混襖凝土題應(yīng)重幅視的請(qǐng)幾項(xiàng)炸工作六、討工程召應(yīng)用盾實(shí)例如何殊實(shí)現(xiàn)柜混凝衣土的皂高性楚能化把？按耐不久性設(shè)打計(jì)混凝蹦土結(jié)暫構(gòu)出路？

出路??從強(qiáng)便度等份級(jí)設(shè)酬計(jì)混凝技土結(jié)續(xù)構(gòu)混凝藏土結(jié)拉構(gòu)耐欲久性桌：在合預(yù)定滴作用攏和預(yù)替期的六維護(hù)什與使捆用條銀件下聲，結(jié)判構(gòu)及優(yōu)其部螞件能密在預(yù)診定的煩設(shè)計(jì)敲年限擠內(nèi)維旗持其校所需揉的最咳低性東能要書求的鴿能力修。耐久撐性設(shè)緣瑞計(jì)：他現(xiàn)在賭根據(jù)干結(jié)構(gòu)設(shè)的設(shè)斷計(jì)使天用年支限級(jí)董別和楚環(huán)境眉類別占及作棵用等果級(jí)對(duì)存結(jié)構(gòu)雄進(jìn)行刷的一死種設(shè)乎計(jì)方暈法。強(qiáng)度栽等級(jí)擠設(shè)計(jì)招：過化去按貨照結(jié)覽構(gòu)強(qiáng)綢度等叮級(jí)對(duì)鳴結(jié)構(gòu)充進(jìn)行鏟的一輔種設(shè)睬計(jì)方敵法。何謂盒混凝毅土結(jié)肥構(gòu)的竟耐久御性設(shè)應(yīng)計(jì)？何謂傻混凝咱土結(jié)易構(gòu)的驢耐久禍性設(shè)彈計(jì)？環(huán)境沫條件代：碳化嘆環(huán)境篩、氯兵鹽環(huán)舞境、化學(xué)尖侵蝕備環(huán)境榴、凍裹融破施壞環(huán)冷境、受磨蝕兔環(huán)境使用工年限10愚0年60年30年何謂疾混凝介土結(jié)時(shí)構(gòu)的北耐久截性設(shè)羅計(jì)？級(jí)別設(shè)計(jì)使用年限名稱示例一100年重要建筑物標(biāo)志性、紀(jì)念性建筑物，大型公共建筑物等重要土木基礎(chǔ)設(shè)施工程大型橋梁，隧道，高速鐵路上的橋涵等二60年一般建筑物和構(gòu)筑物一般民用建筑，大型工業(yè)建筑次要的土木設(shè)施、構(gòu)件軌道、接觸網(wǎng)支柱、電桿三30年不需較長(zhǎng)壽命的結(jié)構(gòu)物可替換的易損構(gòu)件一般工業(yè)廠房、水溝人行道板何謂沾混凝俘土結(jié)撤構(gòu)的勻耐久美性設(shè)顧計(jì)？環(huán)境類別及作用等級(jí)環(huán)境條件特征碳化環(huán)境T1、T2、T3與水接觸頻率、干濕交替程度等氯鹽環(huán)境L1、L2、L3海洋環(huán)境中與水接觸程度、鹽漬地等化學(xué)侵蝕環(huán)境H1、H2、H3、H4環(huán)境水中有害離子含量?jī)鋈谄茐沫h(huán)境D1、D2、D3、D4環(huán)境溫度與水接觸頻率磨蝕環(huán)境M1、M2、M3風(fēng)蝕和泥砂沖蝕等何謂鉤混凝遍土結(jié)勤構(gòu)的訓(xùn)耐久錢性設(shè)躁計(jì)？混凝仇土的直耐久掛性包購括：剖抗裂鳴性、飄護(hù)筋蛙性、潮耐蝕榨性、浸抗凍儀性、譜耐磨榜性及桌抗堿-骨料放反應(yīng)減性等樓?；炷聊臀昃眯晕钢笜?biāo)麗包括粥：電鵲通量堆、抗國(guó)滲等些級(jí)、額含氣話量璃、抗取凍等賢級(jí)、疑耐蝕徹系數(shù)鞋及有薪害離顏?zhàn)雍k量等矮。何謂催混凝氏土結(jié)偽構(gòu)的臂耐久諒性設(shè)凝計(jì)？表1正常鵲環(huán)境鼻下混宏凝土她的電壯通量設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一(100年)二(60年)、三(30年)56d電通量（C）<C30<2000<2500C30~C45<1500<2000≥C50<1000<1500混凝后土材疊料耐畏久性瓣指標(biāo)抄的一葬般規(guī)謠定：何謂壺混凝閘土結(jié)縱構(gòu)的乳耐久肝性設(shè)抄計(jì)？表2氯鹽致環(huán)境灘下混府凝土挽的電峰通量設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一(100年)二(60年)、三(30年)環(huán)境作用等級(jí)L1L2、L3L1L2、L356d電通量（C）<1000<800<1500<1000表3化學(xué)軋侵蝕扛環(huán)境削下混羨凝土骨的電枕通量設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一(100年)二(60年)、三(30年)環(huán)境作用等級(jí)H1、H2H3、H4H1、H2H3、H456d電通量（C）<1200<1000<1500<1000何謂珠混凝躁土結(jié)梁構(gòu)的螞耐久雀性設(shè)協(xié)計(jì)？同時(shí)殿，對(duì)才有害副離子流含量竹進(jìn)行深規(guī)定枯（如薄堿含油量、Cl-含量攀、C3A含量棋、SO3含量位、泥總塊含虧量、壺含泥牧量等米）。（具友體內(nèi)食容參辱見鐵栗建設(shè)[2里00啄5]拜15干7號(hào)《鐵路潑混凝繁土結(jié)領(lǐng)構(gòu)耐次久性車設(shè)計(jì)李暫行濫規(guī)定》和鐵吩建設(shè)[2尋00勺5]掠16旦0號(hào)《鐵路鍬混凝道土工浴程施培工質(zhì)膜量驗(yàn)答收補(bǔ)灣充標(biāo)耐準(zhǔn)》）設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一(100年)二(60年)三(30年)環(huán)境作用等級(jí)D1、D2、D3、D4抗凍等級(jí)(56d)≥F300≥F250≥F200表4凍融吉破壞殘環(huán)境班下混取凝土黃的抗獻(xiàn)凍等尋級(jí)實(shí)現(xiàn)束混凝寫土高舅性能躍化的改技術(shù)五途徑一方否面使震混凝播土具盼有較軋好的肥抗裂畜性和布一定綁的密英實(shí)性塊，阻喘擋和竹延緩騰外部握各種腿有害寶物質(zhì)忙侵入心混凝勤土內(nèi)屠部弊；另一塑方面宅使混規(guī)凝土奧含有貸一定承的含卻氣量?jī)?yōu)，同亡時(shí)降聽低其晨自身妄有害午離子劇的引備入量痛。1、嚴(yán)倡格控違制原染材料屢品質(zhì)毅；2、認(rèn)奧真制怪定混灘凝土統(tǒng)配合階比；3、合提理控敏制拌堪和物餃性能貌；4、切飯實(shí)作藏好施謝工前娘準(zhǔn)備浸操作腸；5、強(qiáng)午化混芹凝土困施工灰；6、強(qiáng)朽化施刑工過嶄程質(zhì)擺量檢柏驗(yàn)煙。具體況措施高工美作度高強(qiáng)衣度高耐懇久性—可泵容送的竿高強(qiáng)恐混凝卻土—摻有足礦物眉摻合燦料的象混凝攝土對(duì)高吐性能拍混凝孤土的候認(rèn)識(shí)介誤區(qū)1）碾壓另混凝經(jīng)土拌合沸物需廳要足勻夠地拴干硬乖以支投撐非其常沉禮重的翅振動(dòng)叔壓實(shí)灣機(jī)械矛不致霸下陷哨而正頁常地型行進(jìn)錫和工罩作。2）低塑扒性混厘凝土拌合削物需薄要具俘備適核當(dāng)?shù)乃奶鋲径?3臂0~栗50斗mm略)，使怨攤鋪橡機(jī)正常富地行慎進(jìn)和影工作扮。3）自密陸實(shí)混隔凝土拌合喚物的消流動(dòng)抄性和芽粘聚匹性良擦好，鮮在沒萍有外雹加振谷搗的請(qǐng)條件屯下能劍夠成坐型密道實(shí)。誤區(qū)晉之1-礦-工作撓度Wo吉rk永ab映il駐it擠y高強(qiáng)塘混凝簽土已冒被證序明是害對(duì)早翼期開升裂非誦常敏底感的魔材料箏。這磚不僅峽是水爛化熱案的結(jié)漿果，窩由于悲自干淚燥作矛用產(chǎn)現(xiàn)生的悠自收效縮和姜硫酸蛙鹽相作的化恨學(xué)反削應(yīng)，沃可能鋪也是傻重要堂起因洲。結(jié)筑構(gòu)混債凝土神或大薪體積松混凝趁土意熊外地沸出現(xiàn)盲開裂校，不墾能總山是歸陷因于梯現(xiàn)場(chǎng)程工程撈師缺色乏經(jīng)鞭驗(yàn)，信該領(lǐng)食域里戰(zhàn)許多辨問題邁尚缺困乏了增解，品激發(fā)券全世茫界許撈多人位去進(jìn)辱一步尼開展發(fā)研究鍛。Th待er炸ma越l慶Cr藏ac坊ki敏ng贈(zèng)i遙n許Co耍nc逢re雹te渴a堡t滅Ea滿rl閑y碑Ag追es鑄.E拜&賄FN站S棚PO煉N花19輸94篇.誤區(qū)懲之2-止-高強(qiáng)吐混凝廳土與城開裂根據(jù)捕混凝秩土劣御化的陰整體美模型訪，不既是強(qiáng)因度，賺而是壘混凝本土的惠堅(jiān)固恨性（矩沒有芒裂縫鋪）對(duì)室其運(yùn)笨行條或件下望保證屑混凝洞土的截水密因性和雞耐久螞性起飄關(guān)鍵都的作爽用。P.銅K遺.采Me節(jié)ht踩a.斃D絞ur沸ab掘il毯it嗚y-桶Cr絮it屈ic做al跳I禮ss苦ue刑s乏fo烤r熄th霧e符Fu梢tu谷re潛.Co護(hù)nc探re錯(cuò)te如I響nt暈er喚na怠ti料on倦al預(yù)J嫁ul貪y康19漿97腳.裂縫-耐久蕉性關(guān)嬌系一個(gè)陡不透咽水，秧但存挽在非連闖續(xù)微塔裂縫往，且月多孔的哄鋼筋得混凝驅(qū)土結(jié)題構(gòu)由于捆微裂拍縫和盯孔隙連通郊并延狡伸到帝表面不透徑水性駕逐漸掘喪失A：以釀下原白因使巖孔隙計(jì)內(nèi)靜饑水壓增雄大、擔(dān)混凝問土膨駝脹：體鋼筋銹蝕昂、堿-骨料帝反應(yīng)獄、水牌結(jié)冰、束硫酸薪鹽侵迎蝕B：混懲凝土防強(qiáng)度剪與剛距度降慚低環(huán)境嗚作用筆（第宜一階昆段）（無桿可見素?fù)p傷恢）1.侵蝕遍作用（冷玩熱循雞環(huán)、加干濕慎循環(huán)時(shí)）2.荷載徐作用（循鍵環(huán)荷透載、悼沖擊飄荷載環(huán)境櫻作用養(yǎng)（第男二階護(hù)段）（損網(wǎng)傷的毀開始遵與擴(kuò)齡展）水的咱滲入奇、O2、CO2滲入酸性減離子猛（Cl-,說SO42-)滲入開裂魄、剝磨落與兄整體很性喪混凝肺土劣訂化的帝“整瞇體性征”模腦型工作蛇性能超滿足喇施工旨工藝眼和澆踐注構(gòu)供件的偶需要強(qiáng)度層發(fā)展鴨滿足童強(qiáng)度喊設(shè)計(jì)陵等級(jí)調(diào)和施貓工需蹤蝶要不出龜現(xiàn)或匪少出尊現(xiàn)可薄見裂挽縫，滿足往環(huán)境宏條件拔要求碰的相疾關(guān)耐慌久性坐能具有浙一定梨的經(jīng)紀(jì)濟(jì)性高性愉能混欄凝土2550751000檢測(cè)功能倒塌（Collapse）警戒線目標(biāo)（Target）小修中修大修加固1.601.401.00計(jì)劃年份（Year）如何奏實(shí)現(xiàn)股結(jié)構(gòu)腸的設(shè)凝計(jì)使忠用年天限?主要逆內(nèi)容一、未為什曲么要更采用若高性尖能混呈凝土二、登如何衡實(shí)現(xiàn)供混凝行土的撤高性舍能化三、蚊采用國(guó)高性湯能混學(xué)凝土狼的代凝價(jià)如歉何四、富有關(guān)培高性朽能混責(zé)凝土迅的幾畢個(gè)問鏡題五、息鐵路爭(zhēng)采用罩高性蟲能混堡凝土迎應(yīng)重杜視的規(guī)幾項(xiàng)竟工作六、咸工程販應(yīng)用滅實(shí)例混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.625290.72砂507203672036石5011805911805925%粉煤灰1209010.8減水劑72002.719.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

251.52差價(jià)7.48不同?；炷酝敛挠沽铣勺尡静煌炷ね敛慕铣山M本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.625390.72砂507203672036石5011805911805930%礦渣粉20010821.6減水劑72002.7

19.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

261.32差價(jià)17.28不同侍混凝忌土材疑料成鏡本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.619871.280砂507203672036石5011805911805920%粉煤灰120728.64

20%礦渣粉2007214.4減水劑72002.7

19.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

243.32差價(jià)0.72不同窩混凝銳土材顛料成伐本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8360129.60砂5067033.560030.00石50110055.0117058.5020%粉煤灰1209611.52減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484.00合計(jì)

287.22

311.70差價(jià)24.48不同翁混凝車土材曾料成挎本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8336120.96砂5067033.560030.00石50110055.0117058.5025%磨細(xì)礦粉20012024.0減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484.0合計(jì)

287.22

317.46差價(jià)30.24不同小混凝使土材充料成妻本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8336120.96砂5067033.560030.00石50110055.0117058.512.5%礦粉+12.5%粉煤灰200/12060+6019.2減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484合計(jì)

287.22

312.66差價(jià)25.44不同遼混凝箭土材趕料成樸本差收價(jià)比完較高性能混凝土種類砼材料成本差價(jià)（元/m3）C30摻25%粉煤灰7.48摻30%磨細(xì)礦粉17.28摻20%粉煤灰+20%磨細(xì)礦粉0.72C50摻20%粉煤灰24.48摻25%磨細(xì)礦粉30.24摻12.5%粉煤灰+12.5%磨細(xì)礦粉25.44主要帖內(nèi)容一、造為什拋么要信采用腳高性粱能混擦凝土二、貴如何艙實(shí)現(xiàn)輝混凝贈(zèng)土的復(fù)高性策能化三、堆采用長(zhǎng)高性虹能混盤凝土夏的代英價(jià)如冒何四、窮有關(guān)想高性睬能混揮凝土悼的幾疼個(gè)問讓題五、產(chǎn)鐵路障采用閑高性斜能混雙凝土普應(yīng)重蓋視的貓幾項(xiàng)慎工作六、接工程激應(yīng)用乏實(shí)例1、高湯性能眠混凝賣土容淺易開別裂？2、高冷性能擾混凝拆土的魔成本敲必然飾增大蘿？3、及獻(xiàn)時(shí)澆抽水可策以預(yù)自防高利性能禾混凝芒土開仆裂？4、混擊凝土政結(jié)構(gòu)嶺早期剛開裂稱就是慢因?yàn)閱B(yǎng)護(hù)乒不好焰？5、抗環(huán)壓強(qiáng)紗度高零的混岡凝土吊，其鴿他性江能亦而好？6、高塊強(qiáng)度鞋混凝首土必代須采線用高晉強(qiáng)度疾等級(jí)釣的水劃泥？7、摻貞粉煤衡灰、頌礦渣燈后混尤凝土特的pH值下的降？8、標(biāo)喂準(zhǔn)和敘規(guī)范冒具有吊法律蓄效力碰嗎？目前蓄對(duì)高蛋性能奔混凝常土認(rèn)鳴識(shí)所除存在希的一擔(dān)些爭(zhēng)臂論主要所內(nèi)容一、墻為什慨么要塘采用嚷高性滔能混苦凝土二、許如何荷實(shí)現(xiàn)部混凝愧土的喉高性咬能化三、擊采用篩高性階能混若凝土眠的代歐價(jià)如誕何四、滔有關(guān)訪高性僻能混呆凝土旋的幾乓個(gè)問調(diào)題五、古鐵路逢采用蘋高性蕉能混幕凝土賢應(yīng)重欄視的務(wù)幾項(xiàng)餅工作六、蛇工程灶應(yīng)用月實(shí)例1、根振據(jù)線10蠻0年設(shè)慚計(jì)使筒用年鴉限的社總體真要求守，對(duì)允主體望混凝牲土結(jié)猶構(gòu)進(jìn)某行耐應(yīng)久性減設(shè)計(jì)皺。2、應(yīng)祖對(duì)主筑要建賞筑材圖料的命產(chǎn)品僑品質(zhì)產(chǎn)、質(zhì)映量狀屠況等膏進(jìn)行耕調(diào)研歉。3、及處早開彩展混本凝土援配合答比試疼驗(yàn)和歪耐久悔性檢筆驗(yàn)工披作。4、采口用高帖性能斷混凝偶土施匯工前允應(yīng)進(jìn)篇行實(shí)扎體梁佳的澆粱注試筆驗(yàn)。5、制績(jī)定高傾性能姜混凝戶土施泊工細(xì)悅則以支及質(zhì)時(shí)量驗(yàn)粗收標(biāo)雅準(zhǔn)。鐵路岔采用救高性覺能混贊凝土抄應(yīng)重豆視的眾幾項(xiàng)桑工作6、針閃對(duì)不默同層緩次人邀員的搖特點(diǎn)奧，分熄期分盼批進(jìn)惜行高煮性能摔混凝拿土基垮本知心識(shí)和臺(tái)施工沈技術(shù)舞培訓(xùn)辯。7、高扇度重刃視防當(dāng)水層漸和封托端的啞施作倍。