高铁客运专线混凝土 80页
高铁工程混凝土的质量控制
高铁工程混凝土的质量控制摘要：混凝土施工是高速铁路项目施工的重要组成部分，是关系到高速铁路项目整体性和安全性的重要环节。
裂缝问题是混凝土施工过程中最常见的问题，混凝土施工过程中采用相应的措施进行控制，严格防止裂缝的产生，确保高铁项目工程质量。
本文就高铁工程混凝土的质量控制进行简单的阐述。
关键词：高铁工程；混凝土；质量控制引言高铁混凝土拌合、运输、浇筑和养护施工也会影响混凝土施工质量，因此高铁施工人员应按照设计要求严格控制混凝土原材料的配合比和混凝土拌合、运输、浇筑和养护质量，进而确保高铁混凝土施工的质量。
1相关应用高铁项目施工过程中，混凝土的连续浇筑和硬化过程中，水泥的水化反应会产生大量热量，由于混凝土热阻较大，大部分热量都聚集在内部不易散发出来，但大体积混凝土的表面散热速度却很快，这种内外温度变化的不平衡就会导致温度应力差的出现。
若这个不平衡性进一步增加，会导致出现裂缝，这也是高铁棍凝土施工过程中存在的主要问题之一。
在目前的发展实际中，我国的高速铁路时速己达350km/h，在这种高速的要求下，对高铁桥梁混凝土强度就提出了更高的要求，相应的在混凝土施工过程中的水泥用量就会增加，这在一定程度上更加加剧了裂缝问题，因此须采取有效的方法和措施对裂缝问题进行高质处理和控制。
2裂缝产生的原因2.1水化热现象水泥是混凝土最重要的材料组成，关系到混凝土的强度，但是水泥遇水水化时会产生大量水化热，但混凝土的表面和内部在散热条件方面是存在区别较大，外部能与空气进行直接接触，散热较快，但内部的温度因混凝土本身导热性差的属性制约，热量散发较困难，导致混凝土的内部和外部之间存在温差较大，受到内部因素和外部环境要素的影响，混凝土结构无法进行自由的变形，因此在混凝土的内部和表面就会产生相应的温度应力，当这种温度应力超过混凝土本身的抗拉强度极限时就会导致裂缝问题的产生。
2.2混凝土材料的影响目前在高速铁流桥梁、承台的混凝土施工方面，为有效控制施工工期，并受到实际施工条件的制约影响，一般情况下都是选用的商品混凝土，这种混凝土的强度比较高，并且硅酸盐质水泥的使用频率和使用量都是比较多的，因此在早期表现为混凝土结构强度高、水化热大的特点，是导致裂缝问题的主要原因之一。
高铁路基混凝土应用技术规范
高铁路基混凝土应用技术规范一、引言高铁路基混凝土应用技术规范的出台，是为了规范高铁路基混凝土应用技术的标准，保证高铁路基混凝土的质量和安全性，提高高铁路基的使用寿命和运行效率。
二、适用范围本规范适用于高铁路基混凝土的施工、验收、养护等环节。
三、材料要求1.水泥：采用普通硅酸盐水泥和矿渣水泥，符合国家标准。
2.骨料：采用碎石或机制砂，符合国家标准。
3.矿物掺合料：采用粉煤灰、矿渣、石灰石粉等材料，符合国家标准。
4.水：采用清洁、无害、可饮用的自来水或地下水。
5.掺合料：采用减水剂、缓凝剂、膨胀剂等掺合料，应符合国家标准。
四、施工要求1.施工前应进行现场勘测，确定路基高程和坡度。
2.路基表面应平整、无裂缝、无杂物。
3.混凝土应采用长输送泵或泵车进行浇筑，保证混凝土质量和施工效率。
4.混凝土浇筑前应进行试验块制作，确保混凝土强度符合要求。
5.混凝土浇筑后应及时覆盖保湿，保证混凝土充分水化。
6.混凝土浇筑完成后，应进行养护，保证混凝土强度和使用寿命。
五、验收标准1.混凝土强度应符合设计要求，且达到28天强度的80%以上。
2.混凝土表面应平整、无裂缝、无砂浆剥落等缺陷。
3.混凝土应符合规定的标准和技术要求。
六、质量控制1.施工前应制定施工方案和质量控制计划。
2.现场应设立监理人员和质量监督人员，监督施工过程。
3.混凝土应进行质量抽检，保证混凝土质量符合要求。
4.混凝土强度试验应进行现场试验和实验室试验，确保混凝土强度符合要求。
七、安全注意事项1.施工现场应符合安全生产标准，做好安全防护工作。
2.施工过程中应注意混凝土浇筑的均匀性和充实度，防止混凝土渗漏和结构不稳定。
3.混凝土浇筑过程中应注意泵送管道的安全使用，防止泵送管道破裂或脱落。
八、总结高铁路基混凝土应用技术规范的出台，对于保证高铁路基混凝土的质量和安全性，提高高铁路基的使用寿命和运行效率具有重要意义。
在施工过程中，应严格按照规范要求进行施工，确保混凝土质量和施工效率。
铁路客运专线高性能混凝土
高性能混凝土的特性： 高性能混凝土的特性：
△ △
较高的早期强度和稳定的后期强度） 高强度 （较高的早期强度和稳定的后期强度） 韧性、 高耐久性 （韧性、体积稳定性及严酷环境下长期
力学性能） 力学性能）
△
易于浇筑而不离析的工作性） 大流动性 （易于浇筑而不离析的工作性）
一、客运专线高性能混凝土的技术要求 铁路高性能混凝土的定义： 以耐久性为基本要求， 以耐久性为基本要求，在采用常规材料和工艺制造的水 泥基混凝土中掺有一定量的矿物掺合料和高性能混凝土用 外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在施工 外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量， 时采取严格的质量控制措施，从而满足要求的力学性能， 时采取严格的质量控制措施，从而满足要求的力学性能， 并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。 并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。
0.8%
水泥供应商应向用户提供水泥的熟料化学成分和矿物组成、 水泥供应商应向用户提供水泥的熟料化学成分和矿物组成、 掺合料种类和数量。 掺合料种类和数量。 水泥抽样检验项目：细度、凝结时间、安定性、强度。 水泥抽样检验项目：细度、凝结时间、安定性、强度。
三、高性能混凝土的原材料
◆ 高性能混凝土用细骨料 应选级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、 应选级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小 的天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂， 的天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使 用山砂。 用山砂。
铁建设（2005）157号文 铁建设（2005）157号文 铁建设（2005）160号文 铁建设（2005）160号文 TZ 214 — 2005 科技基（2005）101号文 科技基（2005）101号文
一、客运专线高性能混凝土的技术要求
客运专线铁路高性能混凝土技术条件
客运专线铁路高性能混凝土技术条件客运专线铁路是我国现代化高速铁路的支柱工程之一，客运专线铁路所选用的混凝土材料需要满足高性能、高耐久、高可靠、高安全等多种工程技术条件。
本文将介绍客运专线铁路高性能混凝土技术条件的详细内容。
1. 混凝土特性客运专线铁路所使用的混凝土需要具备以下特性：1.高强度：单体抗压强度不低于100MPa；2.高耐久性：含矿金属、抗硫酸盐、抗冻融、抗渗透；3.高稳定性：具有稳定的流动性和凝结性。
2. 骨料选择骨料是混凝土中最重要的组成部分之一，直接影响混凝土的强度、耐久性和稳定性。
客运专线铁路所选用的骨料需要满足以下条件：1.骨料的物理力学性能稳定，具有较高的强度、韧性和弹性模量；2.骨料的颗粒形状应该匀称，且不得有明显的裂纹和角砾；3.骨料的粒径分布应该合理，不得出现太多过大或过小的颗粒。
3. 水泥和掺和料的选择客运专线铁路所选用的水泥和掺和料需要满足以下条件：1.水泥要求掺有高性能掺合料，使混凝土的强度、耐久性等性能指标得到提高；2.掺和料的种类和掺量需要根据混凝土的工程性能指标进行设计和选择；3.掺和料的稳定性和质量必须得到保证。
4. 混凝土施工混凝土施工需要满足以下条件：1.混凝土搅拌、运输和浇筑过程必须得到严格控制，以保证混凝土的均匀性和稳定性；2.拌合时间和回转数应符合建议标准；3.混凝土在浇筑后应得到充分的养护，以确保其早期强度的发展和长期稳定性。
5. 混凝土检测混凝土在施工过程中需要进行多种检测以确保其质量符合要求，关键检测项目包括：1.混凝土坍落度、分散度、渗透性等；2.混凝土抗压强度、抗折强度、抗渗性等；3.混凝土内部温度、应力状态、变形量等。
6.客运专线铁路高性能混凝土技术条件需要满足强度、耐久性、骨料、水泥和掺合料的选择、施工及检测等诸多方面，这些方面的要求都是相互关联的，也都直接关系到铁路的质量和用户的安全。
因此，在混凝土材料的选择和施工过程中做好各项技术条件的控制非常重要。
高铁桥梁混凝土技术规程
高铁桥梁混凝土技术规程一、前言高铁桥梁混凝土技术规程是为了保证高速铁路桥梁的安全、稳定、持久运行而制定的技术规范。
本规程适用于高速铁路桥梁混凝土的设计、施工和验收等各个环节。
二、设计要求1. 抗震设计要求高速铁路桥梁混凝土的抗震设计要求符合国家相关规定，特别是要考虑到地震对桥梁的影响。
设计时应考虑桥梁的受力特点、地质条件、地震烈度、地震时程、桥梁结构的防震性能等因素。
2. 抗风设计要求高速铁路桥梁混凝土的抗风设计要求符合国家相关规定，特别是要考虑到风对桥梁的影响。
设计时应考虑桥梁的受力特点、风场、风荷载等因素。
3. 耐久设计要求高速铁路桥梁混凝土的耐久设计要求符合国家相关规定，特别是要考虑到桥梁的使用寿命和环境条件。
设计时应考虑桥梁的混凝土强度、抗渗性、耐久性等因素。
4. 施工性要求高速铁路桥梁混凝土的设计要求符合国家相关规定，特别是要考虑到施工的便利性和施工质量。
设计时应考虑桥梁的结构形式、尺寸、构造工艺等因素。
三、混凝土材料要求1. 水泥高速铁路桥梁混凝土的水泥应符合国家相关规定，特别是应选择强度等级高、早期强度发展好、抗渗性好、耐久性好的水泥。
2. 骨料高速铁路桥梁混凝土的骨料应符合国家相关规定，特别是应选择强度高、干缩小、沉降小、均匀性好的骨料。
3. 砂高速铁路桥梁混凝土的砂应符合国家相关规定，特别是应选择粒径合理、砂率适宜、干缩小、沉降小、均匀性好的砂。
4. 水高速铁路桥梁混凝土的水应符合国家相关规定，特别是应选择无色、透明、无异味、无杂质、水质好的水。
四、混凝土配合比要求高速铁路桥梁混凝土的配合比应符合国家相关规定，特别是应根据桥梁的使用条件、受力特点、结构形式、耐久性要求等因素进行合理设计。
五、混凝土浇筑要求1. 施工工艺高速铁路桥梁混凝土的浇筑工艺应符合国家相关规定，特别是应根据混凝土的性质、施工条件、混凝土的工作性能等因素进行合理设计。
2. 浇筑顺序高速铁路桥梁混凝土的浇筑顺序应根据桥梁的结构形式、受力特点、施工条件等因素进行合理设计，特别是应采用逐段浇筑、逐跨浇筑等方法。
高铁路基混凝土应用技术规范
高铁路基混凝土应用技术规范一、前言高铁作为一种高速、高效、安全、舒适的交通工具，已经成为现代人出行的首选。
高铁路基混凝土是高铁建设中不可或缺的材料之一，其质量直接关系到高铁的安全和稳定性。
因此，制定高铁路基混凝土应用技术规范是非常必要和重要的。
二、适用范围本规范适用于高速铁路路基混凝土的设计、施工、验收和质量检测等各个环节。
三、术语和符号1. 术语1.1 高铁：指运行速度达到每小时250公里以上的铁路。
1.2 路基：指高铁铁路的基础结构，包括路堤、路基填方和路基开挖等。
1.3 混凝土：指由水泥、砂、石等原材料制成的人工石材。
1.4 砼：指混凝土的一种，由水泥、砂、石和水等原材料制成。
1.5 强度等级：指混凝土的抗压强度等级，单位为MPa。
2. 符号2.1 fck：混凝土立方体抗压强度标准值。
2.2 fcm：混凝土立方体抗压强度平均值。
2.3 fctk：混凝土抗拉强度标准值。
2.4 fctm：混凝土抗拉强度平均值。
四、设计要求1. 混凝土强度等级应不低于C30，路基填方混凝土强度等级应不低于C25。
2. 混凝土配合比应满足以下要求：2.1 水灰比不得大于0.45。
2.2 砂率应在40%~50%之间。
2.3 砂和石的粗细配合应当符合设计要求。
2.4 混凝土应采用优质水泥。
3. 路基填方混凝土应采用梯度填筑，每层填筑高度不得超过50cm。
4. 路基填方混凝土应按照设计要求进行加固，其中加固部位的混凝土强度等级应不低于C35。
五、施工要求1. 混凝土应按照设计要求进行配合，严格控制水灰比和砂率。
2. 混凝土应进行充分搅拌，搅拌时间不得少于2分钟。
3. 混凝土应在规定时间内浇筑并进行充分振捣，振捣时间应不少于30s。
4. 混凝土应在规定时间内进行抹平和养护，养护期不少于7天。
5. 施工过程中应采取有效措施保护混凝土表面，避免受到风、雨等自然因素的影响。
六、质量检测1. 混凝土强度检测应按照国家标准进行，每批混凝土不得少于3个试件。
高铁路基水泥混凝土施工技术规程
高铁路基水泥混凝土施工技术规程一、引言高铁建设是中国交通事业的重要组成部分，建设高铁需要大量的路基水泥混凝土，高铁路基水泥混凝土施工技术规程的制定对于高铁建设至关重要。
本文将从高铁路基水泥混凝土施工技术规程的制定背景、意义以及具体的施工技术方面进行详细介绍。
二、高铁路基水泥混凝土施工技术规程的制定背景随着我国铁路建设的不断发展，高铁的建设已经成为一项重要的国家战略。
而高铁建设中最为重要的是路基水泥混凝土的施工，因此制定高铁路基水泥混凝土施工技术规程就显得尤为重要。
三、高铁路基水泥混凝土施工技术规程的意义1. 规范施工流程。
高铁路基水泥混凝土施工技术规程的制定可以对施工流程进行规范，保证施工质量。
2. 提高施工效率。
制定高铁路基水泥混凝土施工技术规程可以使施工人员在施工过程中更加规范、高效地进行施工。
3. 保障行车安全。
高铁路基水泥混凝土是高铁道路的基础，其施工质量直接影响到高铁行车的安全性，因此制定高铁路基水泥混凝土施工技术规程对于保障行车安全至关重要。
四、高铁路基水泥混凝土施工技术规程的具体要求制定高铁路基水泥混凝土施工技术规程需要考虑到以下方面：1. 施工前准备工作（1）确定施工现场。
施工现场应该选择平整、坚实、排水良好的场地。
（2）制定施工方案。
施工方案应该符合施工标准，应综合考虑施工现场、施工条件、材料和设备等因素，制定出最优化的施工方案。
（3）准备施工材料。
施工材料应该符合国家标准和施工要求，应及时进行检验。
2. 施工过程中的控制要点（1）现场管理。
现场应设置大型标志牌，标志施工区域，提示施工人员注意安全。
（2）施工人员。
施工人员应该经过培训，掌握施工技能，具备安全意识。
（3）施工设备。
施工设备应该符合国家标准，具备相应的安全防护措施。
（4）施工过程管控。
施工过程中应该进行现场监控，确保施工质量，防止出现安全事故。
3. 施工完成后的验收要求（1）施工质量检验。
施工完成后需要对施工质量进行检验，确保符合国家标准和施工要求。
高铁-客运专线--隧道喷射混凝土施工-作业指导书-技术交底
喷射混凝土施工作业指导书1 目的明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道喷射混凝土施工作业。
2 编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号⑶《新建铁路福厦线施工图设计文件》3 适用范围适用于新建铁路福厦线双线隧道及其协助坑道的湿喷混凝土施工。
4 工艺流程及技术要求4.1 喷射混凝土设计隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10～35cm，设计强度等级为C25或C20。
喷射混凝土协作比的设计应满意：强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。
4.2 喷射混凝土施工隧道初期支护喷射混凝土采纳湿喷工艺。
喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采纳湿喷机喷射作业。
在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
施工工艺见图1。
喷射前打算⑴喷射前应对受喷岩面进行处理。
一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水简单潮解、泥化时，宜采纳高压风吹净岩面。
若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。
喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。
图1 喷射混凝土施工工艺框图喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面施工机具就位⑵设置限制喷射混凝土厚度的标记，一般采纳埋设钢筋头做标记，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工限制用。
⑶检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。
①选用的空压机应满意喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必需进行油水分别；②输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；③保证作业区内具有良好通风和照明条件。
版铁路客运专线大体积混凝土专项施工方案
版铁路客运专线大体积混凝土专项施工方案一、工程概述铁路客运专线大体积混凝土专项施工是指在铁路客运专线建设中使用大体积混凝土来进行相关工程施工。
这些工程主要包括桥梁、隧道、站台、人行通道、管线沟槽等。
本方案将主要围绕桥梁和隧道两个方面展开介绍。
二、桥梁施工方案1.桥台基础施工：在桥台基础施工中，首先需要对桥台进行定位，按照设计要求进行开挖。
开挖深度一般根据土壤条件和承载力要求来确定。
开挖完成后，需要进行土方整平处理，并进行基坑的处理。
然后进行混凝土浇筑，根据具体情况选择合适的施工方法。
2.桥墩施工：桥墩一般采取剖凿基础形式，首先进行剖凿基础的开挖，并根据需要进行土方整平。
然后进行基坑支护和灌浆处理。
随后进行混凝土的施工，可以采用模板、钢模板等形式进行。
3.桥面施工：桥面施工一般采用预制构件的形式进行，首先需要进行模板的搭设，并进行骨架的焊接和处理。
然后进行混凝土的浇筑，最后进行抹灰等工作。
三、隧道施工方案1.掘进施工：在隧道掘进施工中，首先对隧道掘进机进行调试和排除故障。
然后进行安全措施的准备，包括通风、防尘、安全通道等设施的搭设。
接下来进行隧道掘进工作，根据设计要求进行掘进工作，并处理出土等问题。
2.衬砌施工：隧道掘进完成后，需要进行衬砌工作。
首先进行基础处理，如清理、植筋、洞口处理等工作。
然后进行混凝土的浇筑，可以采用模板、喷锚法等方式进行施工。
3.隧道门施工：隧道门施工主要包括门式结构的制作、安装和调试。
在施工过程中要注意合理使用吊车等设备，保证施工过程的安全和顺利进行。
四、其他工程施工方案除了桥梁和隧道施工外，其他工程也需要进行相应的施工方案制定，如站台、人行通道、管线沟槽等。
这些工程的施工方案制定需要根据具体的设计要求和施工技术要求来确定。
施工方案的制定过程中需要考虑到安全、质量和进度等因素，并合理选择施工方法和施工工艺。
五、施工管理和控制在铁路客运专线大体积混凝土专项施工中，施工管理和控制是非常重要的环节。
高铁路基混凝土应用技术规范
高铁路基混凝土应用技术规范一、引言随着我国高速铁路建设的不断推进，高铁路基混凝土作为高速铁路建设中的重要组成部分，其施工质量与技术标准的提高也成为了重要课题。
为了规范高铁路基混凝土施工，保证其质量和可靠性，本文将从技术规范的角度出发，详细介绍高铁路基混凝土应用技术规范。
二、高铁路基混凝土的应用技术规范1、材料选择（1）水泥：应选用符合国家标准GB175-2007《普通硅酸盐水泥》及其相关标准的水泥。
（2）骨料：应选用符合国家标准GB/T14684-2011《建筑用石料》及其相关标准的骨料。
（3）砂：应选用符合国家标准GB/T14684-2011《建筑用石料》及其相关标准的砂。
（4）水：应选用符合国家标准GB/T14848-2017《混凝土用水》及其相关标准的水。
2、施工前准备（1）对施工现场进行认真勘察，并制定详细的施工方案和质量控制计划。
（2）对混凝土搅拌站进行检查，并对搅拌站设备进行维护和保养。
（3）对模板进行检查，并按要求进行加固和修整。
3、施工工艺（1）混凝土搅拌：混凝土应在搅拌站进行，搅拌时间不得少于90秒，应按设计比例配制，严禁超标配制。
（2）浇筑：混凝土应从高处均匀地倒入模板内，不得高出模板边缘，应采用振捣器进行振捣，每层振捣次数不得少于5次。
（3）养护：混凝土浇筑后应及时进行养护，养护时间不得少于7天，养护期间应采取适当的措施防止混凝土表面干裂。
4、质量控制（1）混凝土强度：混凝土强度应符合设计要求，应在混凝土浇筑后24小时内对样品进行试验。
（2）混凝土密实度：混凝土密实度应符合设计要求，应在混凝土浇筑后24小时内对样品进行试验。
（3）混凝土表面平整度：混凝土表面平整度应符合设计要求，应在混凝土浇筑后24小时内对样品进行试验。
三、结论高铁路基混凝土作为高速铁路建设中的重要组成部分，其施工质量与技术标准的提高对于保证高速铁路的安全运营至关重要。
本文从材料选择、施工前准备、施工工艺和质量控制等方面详细介绍了高铁路基混凝土应用技术规范，希望能够对高铁路基混凝土施工提供一定的参考。
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以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制 造的水泥基混凝土。
这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺
和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥
用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良
好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。
混凝土结构耐久性设计与施工指南 （CECS2019-01）
客运专线高性能混凝土
混凝土受环境作用产生劣化的“整体性”模型
一个不透水，但存在非 连续微裂缝，且多孔的
钢筋混凝土结构
由于微裂缝和孔隙 连通起来，不透水性逐
渐丧失
环境作用（第一阶段） （无可见损伤） 1. 侵蚀作用
（冷热循环、干湿循环） 2. 荷载作用
（循环荷载、冲击荷载）
A：以下原因使孔隙内静水 压增大、混凝土膨胀：钢筋 锈蚀、碱-骨料反应、水结 冰、硫酸盐侵蚀 B：混凝土强度与刚度降低
易于浇注 早期强度 渗透性 水化热 体积稳定性 可捣实、不离析 长期力学性质 密实度 韧性 在服务环境中运行寿命长久
高性能混凝土的许多特性是相互关联的，改变其中 一个常牵扯到一或多个其他特性发生变化。因此，如果 对某一应用提供的混凝土有若干特性必须同时满足，则 必须将其中每一项都在合同书上规定清楚。
400~700 透气法
磨细矿渣 38 0.3 11 40 7.5 0.4 0.8
350~600 透气法
普通水泥 20 3.5 5 65 0.1 0.1 0.7
300~400 透气法
矿物掺合料一般具有如下作用：
1、填充骨料的间隙及形成润滑膜； 2、消纳氢氧化钙，改善过渡区（火山灰反应），生成胶凝性产物； 3、对水泥的分散作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶比下的水化 环境； 4、延缓初期水化速率，形成较低水胶比、较大水灰比的有利环境； 5、降低温升，改善徐变能力，减小早期形成热裂缝的危险。
3.1 混凝土如何高性能化
（1）高性能混凝土的结构特点
高性能混凝土是在与普通混凝土相对比的基础上提出的概念。
相比而言：
A、孔隙率很低；
B、水化物中CH减少、CSH和AFt增多；
C、未水化颗粒多，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各
中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到强化；
1987年美国材料顾问委员会提交的一篇报告引起了轰动： 约25.3万座桥梁的混凝土桥面板，其中部分使用不到20年，就 已不同程度地破坏，且每年还将新增3.5万座。由于混凝土桥面板开 裂普遍，因此转向使用高强混凝土，但是看来这无济于事。 根据国家公路合作研究计划2019年检查的结果表明：10万座混 凝土桥面板是在混凝土浇筑后一个月内就出现间隔1~3米的贯穿性 裂缝。
1、引言
20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世 纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝 土、塑料等。
1990年5月，在美国马里兰州Gaithers-burg 城由 NIST 和 ACI 主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出 关于高性能混凝土的定义。
高性能混凝土定义
矿物掺合料的功能不同，起着不同的作用。 重点讨论磨细矿渣粉和粉煤灰。
水泥、粉煤灰、矿渣的化学成分
微硅粉
SiO2 %
92
Fe2O3 %
0.8
Al2O3 %
0.3
CaO %
0.4
MgO %
0.3
Na2O %
K2O % 细度 m2/kg 测定方法
0.2
0.9 15,000~25,000
氮吸附法
粉煤灰 50 10.4 28 3 2 0.7 2.5
高性能混凝土——具有所要求的性能和匀质性的 混凝土。例如易于浇注和压实而不离析、高长期力学性 能、高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中使用寿命 长。
采用传统的组分、普通的搅拌、浇注与养护操作， 是不可能日常生产这种混凝土的。
高性能混凝土国际研讨会（1990）
高性能混凝土的特性，是针对一定的应用 和环境所要求的。例如：
增加渗透性 增加体积收缩 增加自收缩和干燥收缩 减小徐变、增加收缩
（4）矿物掺和料对混凝土性能的影响 （5）外加剂对混凝土性能的影响
（6）浇筑特性对混凝土耐久性影响
浇筑特性 材料温度高
环境温度高 离析
表面水分蒸发快 养护
对混凝土耐久性影响 浇筑后混凝土温度高、温度应力
加速水化和干燥 不均匀收缩、沉缩裂缝
培训课件
客运专线高性能混凝土
孙树
江苏博特新材料有限公司
２００7.１０
客运专线高性能混凝土知识培训
第一部分、客运专线高性能混凝土基本理论知识与配制技术 第二部分、客运专线高性能混凝土施工技术 第三部分、客运专线相关技术标准解读
第一部分
客运专线高性能混凝土 基本理论知识与配制技术
主要内容
1、引言 2、高性能混凝土的发展与应用现状 3、高性能混凝土的组成与结构 4、客运专线高性能混凝土的配制技术
盐）、AAR、CaO和MgO水化 4、钢筋锈蚀：碳化引起、Cl-引起
《近代混凝土技术》
混凝土结构劣化破坏原因分类
《铁路工程混凝土结构耐久性设计暂规》将混凝土结构所 处环境类别分为5种环境类别、17种环境作用等级。
(1)碳化环境 (2)氯盐环境 (3)化学侵蚀环境 (4)冻融破坏环境 (5)磨蚀环境
矿物掺合料产生的效应：
1、填充效应 2、流化效应 3、耐久效应 4、强度效应
粉煤灰
扫描电镜下粉煤灰的形貌
粉煤灰的密度通常只有水泥的2/3左右，因此采用大掺量 粉煤灰的混凝土，同时添加高效减水剂时，可以在大幅度降 低单位用水量（水胶比）时仍然获得良好的和易性，获得普 通混凝土条件下无法达到的使用效果。
大掺量粉煤灰混凝土强度发展规律
D、界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、 CH数量减少，取向程度下
降。
(2) 混凝土高性能化的途径和方法
A 降低水胶比 可大量减少水泥石的孔隙。 在无外加剂掺入的情况下，水灰比大于0.5时混凝土才
具有可施工的流动性。
方法：掺入高效减水剂
水泥颗粒 水水
水泥凝胶
水灰比与水泥石结构
水泥浆 水泥石
• B 改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构
开裂、剥落与整体性丧失
环境作用（第二阶段） （损伤的开始与扩展）
水的渗入 O2、CO2渗入 酸性离子（Cl- , SO4-)渗入
以耐久性为基本要求的高性能混凝土并不能避免 环境对混凝土结构的破坏作用。
但是，高性能混凝土可以延长混凝土结构的使用 寿命。
有关混凝土结构使用寿命的设计理论也越来越被 人们关注。
美国混凝土学会 2019
国内高性能混凝土的定义
高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅 度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制 作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不 同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、 施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。
吴中伟
高性能混凝土
• 普通混凝土粗骨料与水泥石之间的界面上积滞着大量的CH； • CH在界面上的结晶与定向排列，是混凝土强度与耐久性低下的主 要原因。 • 改善砼中骨料与水泥石之间的界面结构，是高性能砼必须解决的关 键技术。
•
方法：掺入矿物质掺合料
C 改善混凝土中水泥石的孔结构
引入封闭孔。 在相同的孔隙率下，封闭孔的渗透系数最低。
12W氯离子扩散系数 / 10-12 m2/s ≤ 3. 5 ≤ 3. 0 ≤ 3. 5 ≤ 3. 0 ≤ 3. 5 ≤ 2. 5 ≤ 1. 5 ≤ 1. 5
东海大桥 深港大桥（西部通道） 珠港大桥
……
3、高性能混凝土的组成与结构
3.1 混凝土如何高性能化 3.2 影响混凝土性能的因素 3.3 矿物掺合料 3.4 减水剂 3.5 小结
可造成塑性裂缝 不足时早期干缩
（7）环境对混凝土耐久性的影响
环境特性 气候干燥 混凝土处于地面以上 严寒地区路桥 冻融循环 存在氯化物 存在硫酸盐等侵蚀性介质
对混凝土耐久性的影响 混凝土干燥开裂 无水分补充 除冰盐影响
受冻融循环而开裂 腐蚀钢筋
侵蚀混凝土
3.3 矿物掺合料
粉煤灰（FA）：发电厂煤粉燃烧后的未燃尽无机残渣。 磨细矿渣粉（BFS）：主要成份为CaO、Al2O3和SiO2等。来自 于铁矿石炼铁高炉。 硅粉（SF）：硅和含硅合金时所产生的副产品。 偏高岭土粉（MK）：高岭土经煅烧生成的无定形铝硅酸盐。 天然沸石粉（NZ）。
粉煤灰对混凝土性能的影响
1. 新拌混凝土 1）增加浆体含量、增大粘聚性、不易离析，改善可泵性，容易振实； 2）延缓拌合物凝结时间，减小坍落度损失； 3）减小泌水速率，但凝结时间延长(尤其低温季节），需要及早覆盖养护； 4）降低水化热。
粉煤灰对混凝土性能的影响
2.硬化混凝土 1）早期强度发展速率延缓（程度取决所用水泥），但也随温度升 高加快； 2）早期应力松弛作用强，抗裂性能好； 3）后期微结构密实、强度增长幅度大，耐久性良好； 4）预防混凝土的耐久性病害发生，如碱—骨料反应。 5）提高混凝土抵抗环境因素劣化破坏的能力。如：抗硫酸盐侵蚀、 抗氯离子渗透等。
现代高性能混凝土的应用实例
1 香港青马大桥 设计使用寿命120年, 要求所用混凝土满足如下要求：
Cl—扩散系数小于9×10-13m2/s(1300库仑) 混凝土28天立方体试件配比强度≥50MPa 普通水泥/25～35%粉煤灰/65~75%矿渣 水泥用量350～550kg/m3 水胶比≤0.4 胶结料中最大氯离子含量0.06% 碱含量（折合Na2O） ≤3kg/m3
4、长江三峡大坝
长江三峡大坝（2019/11/17）