20110425盘营客专CRTSⅢ型板式无砟轨道自充填溷凝土暂行技术要求

盘营客专CRTSⅢ型板式无砟轨道自充填混凝土

暂行技术要求

中国铁道科学研究院

京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司

二○一一年四月

前言

为统一盘营客专CRTSⅢ型板式无砟轨道自充填混凝土质量标准，指导自充填混凝土设计、生产、施工和质量检验等控制技术要点，确保自充填混凝土工程质量，制订本暂行技术要求。

本技术要求主要依据高速铁路岔区板式无砟轨道系统技术深化研究——岔区板式无砟轨道自充填混凝土材料试验研究的最新成果、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》以及国内外相关标准和规范编制而成。

本技术要求负责起草单位：中国铁道科学研究院，京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司。

本技术要求主要起草人：谢永江、李化建、孙学奎、王旭光、田利民、徐恩利、谭盐宾、易忠来、于鹏程、樊齐旻、朱长华、楼梁伟、仲新华。

本技术要求由京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司负责解释。

目录

1 适用范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3 术语 (2)

4 原材料 (3)

4.1 水泥 (3)

4.2 矿物掺和料 (3)

4.3 细骨料 (4)

4.4 粗骨料 (5)

4.5 减水剂 (6)

4.6 引气剂 (6)

4.7 粘度改性材料 (7)

4.8 膨胀剂 (7)

4.9 拌合水 (8)

5 性能要求 (9)

5.1 一般规定 (9)

5.2 性能要求 (9)

6 配合比 (10)

6.1 一般规定 (10)

6.2 配合比要求 (10)

7 施工 (11)

7.1 一般规定 (11)

7.2 搅拌 (11)

7.3 运输 (11)

7.4 模板安装 (12)

7.5 灌注 (12)

7.6 拆模与养护 (12)

8 质量检验 (14)

8.1 一般规定 (14)

8.2 施工前检验 (14)

8.3 施工过程检验 (15)

附录A 水泥净浆粘度比试验方法 (16)

附录B 基准混凝土要求 (18)

附录C 坍落扩展度、扩展时间T50试验方法 (19)

附录D B J试验方法 (21)

附录E H2/H1试验方法 (23)

附录F 竖向膨胀率试验方法 (25)

1 适用范围

1.0.1 本技术要求规定了CRTSⅢ型板式无砟轨道自充填混凝土的原材料、性能、配合比、施工与质量检验等。

1.0.2 本技术要求适用于盘营客专CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层用自充填混凝土。

1.0.3 自充填混凝土除应满足本技术要求的规定外，尚应符合现行国家标准的其他有关规定。

2 规范性引用文件

下列标准所包括的条文，通过在本技术要求中引用而构成为本技术要求的条文。本技术要求所示版本均为有效版本。所有标准都会被修订，使用本技术要求的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 175—2007 通用硅酸盐水泥

GB/T 176—2008 水泥化学分析方法

GB/T 1596—2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T 18046—2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T 18736—2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂

GB/T 14684—2001 建筑用砂

GB/T 14685—2001 建筑用卵石、碎石

GB 8076—2008 混凝土外加剂

GB/T 8077—2000 混凝土外加剂匀质性试验方法

GB 23439—2009 混凝土膨胀剂

GB/T 50080—2002 普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T 50081—2002 普通混凝土力学性能试验方法标准

GB/T 50082—2009 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法

JGJ 63—2006 混凝土拌合用水标准

TB 10005—2010 铁路混凝土结构耐久性设计规范

TB 10424—2010 铁路混凝土施工质量验收标准

TB/T 2922.1—1998 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法岩相法

TB/T 2922.4—1998 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法岩石柱法

TB/T 2922.5—2002 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法

TB/T 3054—2002 铁路混凝土工程预防碱—骨料反应技术条件

TB 10426—2004 铁路工程结构混凝土强度检测规程

JC/T 729—2005 水泥净浆搅拌机

JG/T 248—2009 混凝土坍落度仪

CECS 203—2006 自密实混凝土应用技术规程

3 术语

3.0.1 自充填混凝土（self-compacting concrete）

拌合物具有高流动性、高间隙通过性和高抗离析性，浇筑时无需振捣仅靠其自重作用便能均匀充填密实成型，并具有高耐久性和高体积稳定性的混凝土。

3.0.2 矿物掺和料（mineral admixture）

在混凝土搅拌过程中加入的，能够改善新拌和硬化混凝土性能的某些矿物类物质的总称。

3.0.3 坍落扩展度（slump-flow）

采用坍落度筒测量混凝土拌合物坍落扩展终止后扩展面相互垂直的两个直径的平均值（mm）。

3.0.4 扩展时间T50（slump-flow time）

自坍落度筒提起开始计时至混凝土坍落扩展度达到500mm的时间（s）。

3.0.5 障碍高差B J (blocking step)

采用J 环试验测试混凝土拌合物抗离析性时，混凝土扩展终止后，扩展面中心混凝土距J环顶面高度与直径300mm处混凝土距J环顶面高度的差值（mm）。

4 原材料

4.1 水泥

4.1.1 水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。水泥的混合材宜为粉煤灰或矿渣粉。水泥的性能除满足《通用硅酸盐水泥》（GB175）的规定外，还应符合表4.1.1的规定。

表4.1.1 水泥的技术要求

4.2 矿物掺和料

4.2.1 矿物掺和料应选用品质稳定的材料。矿物掺和料可选用粉煤灰、磨细矿渣粉等。

4.2.2 粉煤灰的技术要求应满足表4.2.2的规定。

4.2.3 磨细矿渣粉的技术要求应满足表4.2.3的规定。

表4.2.3 磨细矿渣粉的技术要求

4.3 细骨料

4.3.1 细骨料应选用级配合理、质地坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用采用专门机组生产的人工砂，不得使用海砂。细骨料的颗粒级配应满足表4.3.1-1中Ⅱ区或Ⅲ区的规定，其他性能应满足表4.3.1-2的规定。

注：除5.00mm和0.63mm筛档外，细骨料其他筛档的实际累计筛余百分率与本表相比允许稍有超出分界线，但超出总量不应大于5%。

表4.3.1-2 细骨料的技术要求

注：

1 当细骨料中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。

2 当细骨料的快速砂浆棒膨胀率（εt）大于等于0.20%且小于0.30%时，应对混凝土采取抑制碱—骨料反应的技术措施，并经试验证明抑制有效。

4.4 粗骨料

4.4.1 粗骨料应选用粒形良好、质地坚固、线胀系数小的洁净碎石、碎卵石或卵石。粗骨料宜采用二级或多级级配骨料混配而成，最大公称粒径不宜大于16mm。粗骨料颗粒级配应符合表4.4.1-1的规定，压碎指标值应符合表4.4.1-2的规定，其他性能应符合表4.4.1-3的规定。

表4.4.1-2 粗骨料的压碎指标（%）

注：沉积岩包括石灰岩、砂岩等，变质岩包括片麻岩、石英岩等，深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等，喷出的火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。

表4.4.1-3 粗骨料的技术要求（%）

注：

1 当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示。

2 施工过程中，粗骨料的强度可用压碎指标值进行控制。

3 当粗骨料的快速砂浆棒膨胀率（εt）大于等于0.20%且小于0.30%时应对混凝土采取抑制碱—骨料反应的技术措施，并经试验证明抑制有效。

4.5 减水剂

4.5.1 减水剂应选用品质稳定且能明显提高混凝土耐久性能的材料。减水剂与水泥及矿物掺和料之间应具有良好的相容性，其匀质性应满足国家标准《混凝土外加剂》GB8076的规定。当选用聚羧酸系减水剂时，其性能要求应符合表4.5.1的规定，当选用其他类型减水剂时，其性能应符合GB8076的规定。

表4.5.1 聚羧酸减水剂的性能

1 检验减水率、含气量、泌水率比、抗压强度比、凝结时间之差、收缩率比时，混凝土坍落度宜为80mm±10mm。

2现场抽检聚羧酸系高性能减水剂用水泥宜为工程用水泥。

4.6 引气剂

4.6.1 引气剂宜选用能够在混凝土中均匀引入细小气泡的材料，引气剂应与减水剂、水泥及矿物掺和料之间具有良好的相容性。引气剂的性能应符合表4.6.1的规定。

表4.6.1 引气剂的性能

4.7 粘度改性材料

4.7.1 粘度改性材料应选用能够提高自充填混凝土粘度、改善抗离析性、且不降低自充填混凝土力学性能和耐久性能的材料，其性能应满足表4.7.1的规定。

表4.7.1 粘度改性材料的性能

4.8 膨胀剂

4.8.1 膨胀剂宜选用性能符合GB 23439规定的产品，其水中养护7d的限制膨胀率不小于0.050%，空气中养护21d的限制膨胀率不小于-0.010%。

4.9 拌合水

4.9.1 拌合水宜选用洁净饮用水。当采用其他水源时，水的性能要求应符合表4.9.1的规定。养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他性能应与拌合水的性能相同。

表4.9.1 拌和水的性能

5 性能要求

5.1 一般规定

5.1.1 自充填混凝土的性能包括拌合物性能和硬化体性能。

5.1.2 自充填混凝土拌合物的性能包括流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等，其中流动性由坍落扩展度和T50表示，间隙通过性和填充性由H2/H1表示，抗离析性由B J表示。

5.1.3 自充填混凝土硬化体的性能包括力学性能、耐久性能和收缩性能。

5.2 性能要求

5.2.1 自充填混凝土的性能与检测方法应符合表5.2.1的规定。

6 配合比

6.1 一般规定

6.1.1 自充填混凝土配合比应根据轨道板的结构特点、施工条件以及环境条件所要求的性能进行设计，在综合工作性能、力学性能、收缩性能、耐久性能以及其他必要性能要求的基础上，提出试验配合比。

6.1.2 自充填混凝土试验室配合比确定后，应开展现场工艺性揭板试验，并根据揭板试验效果来调整并确定最终配合比。

6.2 配合比要求

6.2.1 自充填混凝土配合比设计时，宜采用绝对体积法计算单方混凝土中各原材料组分用量，并核算单方混凝土的总碱含量、氯离子含量和三氧化硫含量是否满足本节6.2.2~6.2.4条的要求。否则，应重新选择原材料或调整配合比，直至满足要求为止。

6.2.2 自充填混凝土氯离子总含量应不大于胶凝材料总量的0.10%。

6.2.3 自充填混凝土的碱含量应不大于3.0kg/m3。

6.2.4 自充填混凝土的三氧化硫含量不应超过胶凝材料总量的4.0%。

6.2.5 自充填混凝土的配合比参数应符合以下规定：

（a）胶凝材料用量宜小于590kg/m3；

（b）单方用水量不宜大于185kg；

（c）自充填混凝土单位体积浆体的量不宜大于0.40m3。

6.2.6 为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和收缩性能，混凝土中宜适量掺加优质的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料。也可根据性能需要，掺加石灰石粉、硅质微粉等惰性矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。

6.2.7 所选用的减水剂、引气剂、膨胀剂、粘度改性材料等应在适量掺量范围内，能够获得所需的混凝土拌合物性能，并对硬化混凝土性能无负作用，具体掺量应通过试验确定。

6.2.8 当混凝土原材料、施工环境温度等发生较大变化时，应及时调整混凝土配合比。

7 施工

7.1 一般规定

7.1.1 自充填混凝土的施工包括自充填混凝土的搅拌、运输、模板安装、灌注、养护和拆模等。

7.1.2 应根据设计要求、施工工艺以及施工环境等因素，会同咨询、设计和监理各方，共同制定自充填混凝土施工技术方案、施工过程的质量控制与保证措施。

7.1.3 施工前，应对自充填混凝土进行现场工艺性揭板试验，验证和完善自充填混凝土的配合比、施工工艺、施工设备以及施工组织，灌揭板效果应通过验收。

7.1.4 施工和监理单位应确定并培训专门从事自充填混凝土关键施工工序的操作人员以及试验检验

人员，并在施工现场建立具有相应资质的试验室。

7.1.5 应建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度，加强对施工过程每道工序的检验，发现与规定不符的问题应及时纠正，并按规定作好记录。

7.1.6 正式生产前必须对自充填混凝土拌和物进行开盘鉴定，检验其工作性能是否满足要求。

7.2 搅拌

7.2.1 自充填混凝土应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌，原材料采用电子计量系统计量。原材料称量的最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。

7.2.2 搅拌混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。一般情况下，每班抽测2次骨料的含水量，雨天应随时抽测，每4小时至少抽测一次，并按测定结果及时调整混凝土施工配合比。

7.2.3 搅拌时，宜先向搅拌机投入细骨料、粗骨料、水泥、矿物掺和料等，搅拌均匀后，再加入拌合水和外加剂，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不宜少于30s，搅拌时间不得少于

3min。

7.2.4 冬期施工时，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以保证混凝土的入模温度。应优先采用加热拌合水的预热方法调整拌合物温度，但水的加热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求，或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂及矿物掺合料可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。

7.3 运输

7.3.1 自充填混凝土运输时应选用能确保灌注工作连续进行、运输能力与混凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的混凝土专用运输设备。

7.3.2 自充填混凝土的运输速率应保证施工的连续性，当罐车到达浇筑现场时，应使罐车高速旋转20～30s方可卸料。

7.3.3 运输自充填混凝土过程中，应保持运输混凝土的道路平坦通畅，确保混凝土在运输过程中能够保持均匀性，运到浇筑地点不发生分层、离析和泌浆等现象。

7.3.4 运输自充填混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。应采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向混凝土内加水。

7.3.5 应尽量减少自充填混凝土的转载次数和运输时间。

7.4 模板安装

7.4.1 模板与其支护应具有足够的强度、刚度和稳定性，连接牢固，能承受自充填混凝土的重力、侧压力以及施工过程中产生的荷载。

7.4.2 模板应制作简单，安装方便，便于拆卸和多次使用。模板应垂直安装，模板内侧宜贴附一层透水模板布，并应确保接缝处不漏浆。

7.4.3 安装模板时，应在轨道板四角设置排气孔。轨道板顶面的观察孔应设置防溢管，其露出轨道板上表面高度不小于20cm。对于曲线超高段，防溢管露出轨道板上表面高度不宜低于超高一侧轨道板上表面水平高度。

7.4.4 自充填混凝土灌注前应采用压紧装置固定轨道板，以确保轨道板上浮或偏移满足相关要求。对于直线段轨道板，沿轨道板纵向方向压紧装置设置不得少于3处；对于曲线超高段轨道板，还应在沿轨道板横向端头增设不少于1处压紧装置。

7.5 灌注

7.5.1 灌注自充填混凝土前，应检查轨道板四周模板的密封情况、排浆孔的设置情况，并检查轨道板之间横向边缝的密封情况，确保模板和边缝密封不漏浆。

7.5.2 灌注自充填混凝土前，应确认轨道板标高及轴向平顺满足要求，检查千斤顶的受力状态及其紧固程度，确定封边模具的支护安全可靠时方允许灌注。

7.5.3 在灌注前，应采用高压雾化水对轨道板底面进行润湿，并应确保土工布上不得有明显积水。7.5.4 自充填混凝土灌注前，应检测混凝土拌和物的温度、坍落扩展度、泌水率和含气量等；只有拌合物性能符合设计要求或配合比要求时方可灌注。自充填混凝土的入模温度宜控制在5～30℃。

7.5.5 自充填混凝土灌注宜采用自动化程度高、施工便捷的灌注设备，灌注设备应经过现场验证。7.5.6 自充填混凝土从搅拌开始到灌注结束的持续时间不宜超过90min。

7.5.7 在炎热季节灌注自充填混凝土时，应避免模板和混凝土直接受阳光照射，保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40℃。

7.5.8 在低温条件下（当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时）灌注自充填混凝土时，应采取适当的保温防冻措施，防止混凝土早期受冻。

7.5.9 在相对湿度较小、风速较大的环境下灌注自充填混凝土时，应采取挡风等措施，防止混凝土失水过快。

7.6 拆模与养护

7.6.1 自充填混凝土灌注完成后，应及时养护，养护时间不得少于14天。

7.6.2 当自充填混凝土强度达到10.0MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，可以拆除轨道板四周模板。

7.6.3 拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤轨道板四周混凝土，并减少模板破损。当模板与自充填混凝土脱离后，方可拆卸、吊运模板。

7.6.4 拆模后，应采取土工布包裹、养护膜覆盖或喷养护剂等保湿和保温养护措施。在冬季和夏季拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的保温（冬季）隔热（夏季）措施。

7.6.5 养护用水与自充填混凝土表面温度之差不得大于15℃。

7.6.6 冬期施工期间，自充填混凝土强度达到15MPa之前不得受冻。

7.6.7 当自充填混凝土达到100%的设计强度后，轨道板方可承受全部设计荷载。

8 质量检验

8.1 一般规定

8.1.1 自充填混凝土的质量检验包括原材料检验、拌合物性能检验、硬化混凝土性能检验和现场工艺性揭板试验检验。

8.1.2 自充填混凝土质量检验分为施工前检验、施工过程检验和施工后检验。施工前检验项目应全部合格后方可施工；施工过程检验项目出现不合格时，应分析原因，及时调整，待合格后方可继续施工；施工后检验项目应全部合格。施工后检验项目应和施工前、施工过程检验项目共同作为质量评定和验收的依据。

8.1.3 对用于施工过程控制和质量检验的混凝土拌合物性能和抗压强度抽检试件，应从同一盘混凝土或同一车运送的混凝土中取出。

8.2 施工前检验

8.2.1 施工前应对自充填混凝土用原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场核查，并按规定进行复检。按设计及施工要求复检施工配合比混凝土拌合物的工作性能，核查混凝土力学性能、收缩性能和耐久性能等试验结果。

8.2.2 施工前应进行自充填混凝土现场工艺性揭板试验，工艺性试验验收满足要求后才能进行施工。自充填混凝土工艺性揭板试验应符合表8.2.2的规定。

表8.2.2 自充填混凝土揭板试验验收指标与检测方法

8.2.3 自充填混凝土工艺性揭板试验的频次应满足以下要求：不同标段或同一标段内不同的施工作业队至少进行一次；自充填混凝土配合比发生改变时应进行一次。

8.3 施工过程检验

8.3.1 施工过程中应对自充填混凝土用主要原材料的品质按相关规定进行日常检验，对自充填混凝土的抗压强度进行日常检验，检验结果应满足设计和施工要求。

8.3.2 在自充填混凝土施工过程中，如更换水泥、外加剂、矿物掺和料、骨料等主要原材料的品种及规格，应重新进行混凝土配合比选定试验，并对试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能、收缩性能与耐久性能进行检验，检验结果应满足相关要求。

8.3.3 施工过程中自充填混凝土拌合物工作性能与硬化混凝土质量检验的频次应符合表8.3.3的规定。

表8.3.3 自充填混凝土性能检验频次

8.3.4 必要时（首件评估、对灌注质量有疑义等）应在施工过程进行揭板检验，揭板试验应符合表8.2.2的规定。

附录A 水泥净浆粘度比试验方法

A.1 仪器要求

A.1.1 水泥净浆粘度比试验用旋转粘度计为NDJ-99型旋转粘度计。

A.1.2 搅拌机采用满足JC/T 729要求的水泥净浆搅拌机。

A.1.3 水泥净浆流动度测试用圆模为上口直径36mm，下口直径60mm、高度60mm，内壁光滑无暗缝的金属制品。

A.1.4 辅助工具为φ400mm×5mm玻璃板、刮刀、卡尺、烧杯、量筒和天平。

A.2 试验步骤

A.2.1 试验应在温度20℃±2℃，相对湿度不低于50%的实验室内进行。

A.2.2 水泥净浆的配合比见表A.2.2。空白基准组减水剂选用实际工程用减水剂，其掺量以控制基准水泥净浆流动度在260mm±20mm为准。

表A.2.2 水泥净浆的配合比

A.2.3 用湿布将玻璃板、圆模内壁、搅拌锅、搅拌叶片全部润湿。将圆模置于玻璃板的中间位置，并用湿布覆盖。

A.2.4 将估计的减水剂和约1/2的水同时加入搅拌锅中，用剩余的水反复冲洗盛装减水剂的烧杯，直至冲洗干净并全部加入搅拌锅中，然后加入水泥，并将搅拌锅固定在搅拌机上，按JC/T729的搅拌程序搅拌。

A.2.5 将锅取下，用搅拌勺边搅拌边将浆体立即倒入置于玻璃板中间位置的圆模内。用刮刀将高出圆模的浆体刮除并抹平，立即稳定提起圆模。圆模提起后，用刮刀将粘附于圆模内壁上的浆体尽量刮下，以保证每次试验的浆体量基本相同。提取圆模1min后，用卡尺测量最长径及其垂直方向的直径，二者的平均值即为流动度。

A.2.6 调整减水剂掺量，重复步骤A.2.4和A.2.5，直至将水泥净浆流动度调整为260mm ±20mm。