高速铁路高性能混凝土课件

高速铁路高性能混凝土四川路桥西成铁路客运专线工程指挥部中心试验室第一节高性能混凝土的性能特点一、何谓高性能混凝土？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。高性能混凝土高性能混凝土不一定必须高强，高强混凝土也不一定具有高性能。我国著名的混凝土科学家吴中伟教授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。高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破，在节约资源、能源、改善劳动条件、经济合理等方面，尤其对环境保护有着重要的意义。二、高性能混凝土的性能特点高性能混凝土的性能特点包括：原材料的性能特点；配合比特点；拌和物性能特点；力学性能特点；耐久性能特点。混凝土耐久性指标一般是指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱—骨料反应性等。具体的混凝土耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。1、原材料性能特点：水泥序号项目普通混凝土高性能混凝土1品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥2混合材矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣矿渣或粉煤灰3比表面积≤300m2/kg（硅酸盐水泥）≤350m2/kg（硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）480μm方孔筛筛余≤10.0%（普通硅酸盐水泥≤10.0%（普通硅酸盐水泥5游离氧化钙含量≤1.5%≤1.0%6碱含量/≤0.80%7熟料中的C3A含量/≤8%，氯盐环境下≤10%8氯离子含量/≤0.10%（钢筋混凝土）≤0.06%（预应力混凝土）细集料序号项目普通混凝土高性能混凝土1品种不宜使用山砂。不得使用海砂。优先使用非碱活性骨料2含泥量，%＜C30：≤5.0C30～C50：≤3.0＞C50：＜2.0＜C30：≤3.0C30～C50：≤2.5＞C50：≤2.03泥块含量，%＜1.0；＜0.5；0.5≤0.54云母含量，%≤1.0；≤1.0；＜0.5≤0.55轻物质含量，%≤1.0；≤1.0；≤1.0≤0.56氯离子含量，%/≤0.027SO3含量，%＜1.0；＜1.0；＜0.5≤0.58有机物含量合格合格9坚固性/不大于8%10吸水率/不大于2%序号项目普通混凝土高性能混凝土1级配连续级配二级或多级级配2堆积密度/大于1500kg/m33吸水率/小于2%（1%）4紧密空隙率/小于40%5坚固性≤8%、≤5%（冻）≤12%、≤8%≤8%（钢筋砼）≤5%6岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5不应小于1.5不应小于2.07含泥量，%＜C30:≤2.0≥C30:≤1.0＜C30:≤1.0C30～C45:≤1.0≥C50:≤0.58泥块含量，%≤0.25≤0.259针、片颗粒含量，%＜C30:≤25≥C30:≤12＜C30:≤10C30～C45:≤10≥C50:≤810硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%≤0.5≤0.511氯离子含量，%≤0.02≤0.0212碎卵石中有机质含量合格合格粗骨慨料2、高畅性能周混凝贤土配迷制技眼术要恶点投：（1）选酬用优优质的水泥和砂到石料（2）掺索加优求质化鼓学外肚加剂--去-减水羡剂，疗引气薄剂（3）掺煎加矿娱物掺务合料--住-粉煤堆灰，只矿渣峡粉（4）低粉水胶荣比(<闹0.盯40；0.租45嚷)（5）限虚制胶妙凝材京料总互量和控水泥钓用量矿物恰掺合兼料的雹贡献震：a.火山胡灰效计应—高碱王性(C封SH肤)转化饿为低椒碱性(C待SH两)，消重耗Ca子(H谊O)尤2，结肃晶变亿小，状界面祸过渡亿层变沟小，贱富集荒和取涂向性抬减少避，提掠高水引泥石是界面贝强度渗。低敲碱性CS谜H(厚C/堵S<谋1.傻5)，晶生须强旨度高耐，溶餐解度仿低，促较稳梯定。伯矿物汪掺合针料(粉煤泉灰,矿渣,硅灰受等)与水惨泥的易二次挽水化展反应柿最终打产物思是C-贼S-抵H(暑1)为主府的低巧碱性屡水化掘硅酸悼钙凝天胶，元其次陈是水灵化铝部酸钙傍，铁钓酸钙禾固溶柄体，尊以瓜及水恒化硫接铝酸洁钙。b.滚珠违效应—玻璃飞球体叶减小址水泥种颗粒蜡之间贷的摩榴擦阻烧力，拼改善迎混凝斧土的校和易萌性。c.颗粒扮填充柄作用—水泥提、矿虫渣、误硅灰趁末水万化颗租粒大芹小差愤别大未，籍颗粒南互相赔填充辽，减接小水青泥石兵孔隙掀率。d.削减头温峰盟作用—水化愈速度具慢,放热楼总量何小。e.提高蔬耐久辅性—改善沉耐硫凑酸盐烘侵蚀拍性，粪抑制乌碱骨咱料反像应，倦增牌加密渣实性悬，提拾高抗络渗性虚和氯猎离子狠渗透键性。减水胆剂的豆作用鹅：a.减少题混凝浸土用坟水量,降低放水泥敲石孔悄隙率奴，仔改善园孔结帐构；飞界赢面Ca另(O颜H)技2结晶共无序概化。轮界伞面过杂渡层崭减少法，水观化硫蚀铝酸涛钙Af罪t结晶饭尺寸堆减少无，界宪面强丢度提棍高，爬因墓此提党高混月凝土蜂的各叔项力祥学性贿能。b.由于群提高恰混凝挎土的堪密实打性和恶强度,改善疯混凝国土的当耐久青性能筒。c.改善蝇混凝今土施嗓工工踪蝶作性富能。引气岛剂的否作用蜓：a.明显恼提高捐混凝茶土的浪抗冻湾性，膀缓讲减硫莫酸盐喝腐蚀颤和碱—骨料尼反应链产生削的董膨胀宜应力坝。b.有轻梨微减白水作野用，仓减稠少表途面泌菊水和奋骨料娱底部跟泌水款。c.改善景混凝易土的歪匀质浆性和皱工作叼性能映，尤遮其是确明显延提高瞧可泵默性。3、力寒学性牧能特录点不同挎混凝灾土力经学性旋能比血较序号项目普通混凝土高性能混凝土1早期抗压强度高低2后期抗压强度低高3抗拉强度低高4轴心抗压强度//5劈拉强度低高6抗弯强度低高7弹性摸量//8疲劳抗压强度//4、高勾性能群混凝悦土的宇负面洋作用（1）、混水胶挽比小零于0.咳4时，店自收盈缩率标增大战，增疏加了糟开裂脑趋势慎。（2）、译一些谅超细库掺和象料，置如磨前细矿虚渣(3将0%爬)，尤姐其是究硅灰瘦可使候混凝复土早饼期收尖缩增睁加，制增加觉了混差凝土债的开绸裂倾挤向。（3）、敲高性骆能混仍凝土块对养油护期蚕间的皱温度长和湿构度控霉制要浪求更轨加严蚂格，筛增加羽了施根工难岭度和彩成本痛。第二摆节辅高故性能龄混凝踪蝶土原辰材料肌的采夏用1、水美泥水泥陵宜选列用硅俗酸盐叹水泥仗或普壶通硅狱酸盐斜水泥诱，混招合材搬宜为鸣矿渣勤或粉否煤灰锁。有遣耐硫察酸盐快侵蚀疼要求洋的混寄凝土攀也可达选用昌中抗粗硫酸语盐硅睁酸盐养水泥池或高荐抗硫顺酸盐铁硅酸牵盐水史泥。宪不宜截使用垃早强降水泥重。2、矿叮物掺聪合料矿物司掺合满料应延选用册品质脆稳定廊的产内品。栋矿物科掺合忧料的认品种悼宜为屡粉煤饮灰、区磨细梳粉煤龄灰、乳矿渣焰粉或激硅灰依。3、细火骨料细骨用料应给选用场级配阿合理熊、质倒地均眯匀坚它固、涝吸水登率低江、空扯隙率萝小的虑洁净规天然纷中粗神河砂毫，也秧可选彻用专帮门机字组生币产的登人工住砂。蹄不宜仇使用肿山砂鸦。不浓得使鞋用海圣砂。细骨半料的氧粗细西程度亩按细抛度模澡数分矿为粗铲、中聚、细墨三级钓，其廉细度分模数闯分别赤为：粗级3.卵7～3.迎1中级3.角0～2.万3细级2.古2～1.特6配制朝混凝轮土时剑宜优竟先选嘉用中佳级细疫骨料偶。当冷采用拔粗级农细骨盛料时租，应塔提高霞砂率销，并听保持落足够羡的水谊泥或孕胶凝燥材料姿用量应，以杠满足殃混凝缎土的桐和易削性；墓当采习用细术级细渡骨料主时，对宣适蕉当降珠低砂血率。4、粗扩骨料粗骨匪料应肝选用虎级配稍合理如、粒仅形良绪好、岁质地愈均匀天坚固务、线知胀系忙数小允的洁础净碎着石，港也可裤采用雁碎卵庸石，翅不宜唇采用抬砂岩誓碎石粱。粗骨揭料的拴最大芹公称丑粒径衣不宜斗超过蒸钢筋喉的混嘉凝土呈保护膀层厚酱度的2／3(在严赖重腐掘蚀环将境条适件下命不宜茧超过镰钢筋询的混模凝上既保护赞层厚稀度的1／2)，且您不得掌超过侄钢筋撇最小姿问距站的3／4。配沸制强爱度等毯级c5旗0及以税上混芦凝土唯时，宽料骨见料最盆大公乳称粒凳径不灵应大悲于25裹mm。5、外杆加剂外加幻玉剂应丘采用汉减水接率高辟、坍捐落度誉损失推小、顾适量片引气柔、能捧明显乒提高管混凝种土耐避久性零且质愁量稳庆定的奏产品疲。外点加剂捷与水堂泥之穿问应康有良勉好的房诚相容打性。蹲外加拆剂须讲经铁骆道部派鉴定纤或评容审，钩并经值铁道握部产沿品质党量监育督检根验中缓心检剧验合桌格。6、水拌合矩用水勇可采笋用饮屯用水粪。用拌背合用宅水和购蒸馏况水(或符踢合因改家标周准的骂生活乞饮用甩水)进行坐水泥细净浆哪试验摔所得抛的水愈泥初萌凝时律间差舞及终捏凝时负问差君均不熄得大闸于30抵mi冈n，其傻初凝薯和终啄凝时碗间尚嗓应符昨合水妙泥国淹家标涉准的塌规定叫。用拌与合用筛水配民制的蓬水泥慰砂浆箩或混山凝土妈的28尼d抗压彻强度司不得蜡低于谋用蒸珠馏水(或符块合困算家标絮准的墙生活慨饮用中水)拌制后的对幕应砂横浆或劳混凝夫土抗跑压强帜度的90％。喝拌合档用水土不得阀采用魔海水对。当除混凝娃土处晌于氯折盐环骑境时辫，拌靠合水敌氯离亡子含摊量应洞不大嘱于20铁0m保g／L。第三哲节允高性菊能混橡凝土惕的施挥工1、施养工前课准备应制津定严裳密的作施工览技术舍方案酬，特乳别应件制定丙明确角的混油凝土毙养护队措施希方案沾。应建宗立完树善的怨质量故保证底体系怜和健阳全的逝施工侍质量稻检验莫制度卖，加坑强对既施工句过程让每道秩工序亭的检勇验，皂发现糟与规毯定不糊符的荒问题活应及缸时纠外正，左并按岩规定经作好欠记录丢。应针邻对不我同混争凝土共结构饺的特拉点和枕施工赚季节松、环凉境条揭件特贡点进违行混垃凝土蓄试浇般筑，狗验证伤并完胆善混陡凝土汇的施薄工工锯艺，哨发现婆问题穿及时辅调整震。2、原搂材料墙储存羊与管揭理混凝炭土用膊水泥余、矿笑物掺冷合料汇等应巾采用孕散料奸仓分乌别存摸储。痛袋装欲粉壮桥材料善在运雨输和须存放肌期间吼应用兰专用你库房息存放闷，不妙得露慰天堆怕放，贤且应存特别五注意智防潮错。水田泥储震运过检程中流，还嫩应符俩合下佣列规段定：（1）装采运水滔泥的知车、梅船应炉有棚贸盖。（2）贮念存水躬泥的仁仓库尝应设纺在地遗势较晨高处挽，周闸围应土设排易水沟慕。（3）在婆装卸德、搬减移过佳程中娇不得窜抛掷驴袋装轰水泥猎。（4）应败按品拌种、茎强度魔等级瓦分批蛙堆垛剃，堆歉垛高摆度不铺宜大糕干1．5m。堆椅垛应传架离粉地而0．2m以上茅，并蚂距离等四周散墙壁0．2~叶0．3m，或辱预留屠通道授。（5）脊临时搭露天何堆放撕时应僵上盖罢下垫输。（6）储翅存散誓装水弟泥过见程中孔，应校采取评措施狸降低纸水泥伤的温哀度或苦防止鼓水泥介升温弄。混凝催土用田粗骨读料应艺按要敞求分朱级采旋购、吼分级活运输扑、分情级堆熄放、启分级吐计量扮。3、配侧合比毙的选轰定混凝岛土的固配合晓比应敢根据尝原材趴料品苦质、仍混凝坏土设神计强笨度等顺级、睡混凝事土耐坚久性京以及颂施工顷工艺菌对工达作性羊的要争求，抓通过舟计算筝、试改配、级调整犬等步刃骤选俘定。叠配制舍的混比凝土市拌合债物性栗能应魂满足港施工采要求紫，配从制成姥的混达凝土瓦应满何足设妄计强像度、分耐久竹性等峡质量暴要求厕。选定妖混凝蛋土配孕合比艰应遵怎循如合下基厉本规肢定：（1）C拉30及以作下混航凝土丢的胶桂凝材松料总挖量不众宜高室于40青0尾kg／m3，C3利5～C4闭0混凝说土不宜遣高于45裙0k葡g／m3，C5程0及以堂上混滑凝土不宜熊高于50透0膜kg／m3。（2）为房诚提高旦混凝进土的肉耐久幻玉性，体改善荐混凝百土的煮施工戒性能肌和抗损裂性贵能，驰混凝柄土中此宜适碰量掺感加优悼质的听粉煤饥灰、渴矿渣框粉或瓜硅灰灵等矿静物掺渔合料道。不兽同矿鄙物掺惊合料聋的掺剩量应榨根据嗓混凝河土的列性能甘通过接试验裳确定汗。混校凝土兆中粉滑煤灰垂掺量颤大于30％时励，混振凝土污的水图胶比坛不得俩大于0.用45。预格应力瓶混凝视土以顺及处押于冻刻融环垂境的善混凝可土中勒粉煤趟灰的旅掺量乖不宜态大于30％。4、搅唐拌混凝巨土原蛇材料章应严贡格按行照施泰工配速合比蛙要求崇进行匠准确督称量欺，称平量最江大允稼许偏堂差应炒符合微下列束规定(按重序量计)：胶眯凝材余料(水泥臂、掺企合料迁等)±嫂1％；落外加糠剂±1％；哪骨料±2％；鞋拌合垂用水±1％。搅拌辨混凝番土前铸，应尤严格手测定辽粗细作骨料呜的含瓣水率概，准宗确测搜定因躬天气烂变化猾而引删起的锹粗细钞骨料燥含水士量变毁化，寇以便窝及时览调整欢施工充配合害比。乞一般满情况药下，材含水浅量每敌班抽亏测2次，北雨天宪应随味时抽咳测，拍并按英测定乱结果盒及时携调整迎混凝闻土施忠工配半合比拐。应采遵用卧疑轴式乡丰、行沟星式缠或逆伟流式简强制市搅拌样机搅凉拌混君凝土宴，采沈用电俭子计俯量系袄统计总量原单材料菜。搅仅拌时肉，宜呜先向货搅拌所机投遮入细亦骨料鲁、水执泥、桥矿物泉掺合舞料和孔外加腐剂，爷搅拌六均匀留后，赞再加怒入所重需用劳水量积，待汉砂浆益充分阻搅拌涂后再悔投入伶粗骨洒料，浊并继变续搅若拌至搂均匀振为止县。上虏述每袋一阶勇段的离搅拌旺时间凑不宜若少于30因s，总奔搅拌期时间技不宜今少于2m场in，也诸不宜塑超过3m村in。5、运璃输应保顽持运窗输混兼凝土谅的道吓路平栗坦畅储通，狐保证殿混凝片土在觉运输阻过程昼中保惜持均即匀性断，运勾到浇旧筑地纽奉点时椒不分漫层、疯不离寒析、者不漏粉浆，掩并具神有要瞎求的忧坍落汇度和核含气袋量等池工作雷性能唱。应对惨运输惰设备慌采取钻保温格隔热孝措施屈，防倒止局阴部混莲凝土窄温度闻升高(夏季)或受欣冻(冬季)。应辅采取赌适当禽措施读防止贱水份零进入疲运输滩容器壮或蒸轰发，搬严禁予在运牢输过拥程中详向混台凝土蛙内加胸水。应尽债量减蜂少混崇凝土械的转回载次棉数和览运输品时间腾。从惜搅拌摆机卸装出混炼凝上袋到混茶凝土粉浇筑否完毕真的延猪续时吴问以演不影膀响混惯凝土博的各旨项性半能为艰限。6、浇胁筑浇筑寇混凝债土前斯，应岔仔细捎检查觉钢筋久保护篮层垫尼块的耀位置阅、数历量及载其紧江固程芒度，阻并指忽定专掩人作洲重复灵性检鼠查，饼以提页高钢返筋保悔护层习厚度巩尺寸割的质干量保戒证率难。构蹦件侧血面和碰底面堤的垫驶块至晋少成赞为4个／m。，搏绑扎触垫块内和钢斥筋的沫铁丝榆头不管得伸逗入保反护层蛙内。保护涉层垫仓块的碍尺寸狸应保很证保红护层猾厚度清的准练确性霜，其栗形状(宜为爪工字寒形或备锥形)应有敏利于腐钢筋绵的定敏位，轻不得睬使用叙砂浆捎垫块漠。当析采用总细石幅混凝瓜土垫窗块时多，其乔抗腐撞蚀能淋力和锁抗压过强度跌应高项于构轧件本溜体混陈凝土爹，且押水胶辛比不闻大于0.藏4。当部采用翁塑料钓垫块症时，悲塑料雕的耐桃碱和樱抗老冷化性绪能应紫良好背且抗秒压强刑度不脆低于50烫MP炊a。混凝夏土的斑浇筑蹦应采得用分猴层连云续推描移的进方式笼进行同，间雹隙时僻间不香得超迅过90盐mi掉n，不雕得随绳意留崭置施职工缝姨。混凝阿上的垂一次驰摊铺单厚度欧不宜刮大于60昂0m耗m(当采投用泵输送混贫凝土核时)或40瞧0m暑m(当采雹用非符泵送岂混凝凤土时)。浇传筑竖床向结葛构的套混凝夜土前息，底狼部应废先浇裂入50～10秩0m伯m厚的采水泥厚砂浆(水灰屯比略大小于授混凝蠢土)。在炎峰热季蜓节浇两筑混夏凝土岭时，倍应避朗免模紫板和词新浇殊混凝抱士直南接受搭阳光葱照射羞，保婚证混寺凝土届入模迷前模悟板和罪钢筋挪的温什度以义及附姓近的统局部殃气温视均不邮超过40斗℃。应良尽可筛能安木排在喊傍晚但而避府开炎软热的录白天勺浇筑否混凝合土。在低威温条纸件下(当昼玻夜平帜均气幸温低茫于5℃或最嫂低气估温低晚于一3℃时)浇筑掏混凝舌土时肆，应薯采取锄适当禾的保胜温防誉冻措败施，谅防止舞混凝区土提陆前受滑冻。在相担对湿贤度较佣小、雾风速箩较大谅的环神境下升浇筑出混凝卸土时惹，应蔑采取炉适当够挡风蒸等措停施，字防止核混凝剧土失梦水过兔快，矮此时种应避园免浇景筑有映较大现暴露告面积准的构捧件。7、振棒捣可采垄用插源入式臣振动翠棒、者附着趁式平询板振鲜捣器抵、表赢面平倍板振元捣器误等振零捣设者备振鲜捣混辆凝土欧。振拍捣时闲应避颠免碰的撞模赌板、曲钢筋众及预迷埋件那。按事表先规脂定的历工艺职路线疾和方何式振昨捣混如凝土拖，应黄在混填凝土宗浇筑敏过程鼠中及殃时将避入模花的混舟凝士废均匀燃振捣糠密实位，不唯得随抄意加诵密振呼点或剖漏振惜，每梁点的钳振捣幕时问腹以表沟面泛昏浆或各不冒累大气匠泡为利准，一般绘不宜寺超过30暂s，避免牧过振。采用流插入党式振吵捣器挠振捣筋混凝较土时艘，宜剃采用摊垂直亏点振竭方式慢振捣据。若场需变健换振场捣棒膏在混木凝土那拌合呀物中桌的水蚂平位公置，府应首据先竖惧向缓慎慢将徒振捣导棒拔回出，萝然后碎再将文振捣得棒移丑至新浇的位拣置，喉不得控将振煮捣棒缝放在倍拌合售物内州平拖贪，也以不得轧用插斥入式神振捣工棒平屯拖驱脖赶下蒸料口岩处堆礼积的庆混凝孩土拌缘瑞合物惯。在振笨捣混画凝土越过程黄中，混应加蹈强检救查模柿板支匪撑的厨稳定射性和霸接缝坟的密都合情珠况，扇以防钞漏浆砖。混宋凝土拿浇筑稳完成杨后，约应仔妖细将早混凝屈土暴炮露面财压实薯抹平婶，抹愤面时态严禁肆洒水傍。8、养密护混凝虏土振围捣完检成后次，应之及时贞对混帜凝土壤暴露劈燕面进睡行紧贝密覆亚盖(可采型用蓬奔布、雁塑料只布等盲进行嘴覆盖)，尽客量减上少暴协露时头间，阻防止铃表面霞水分励蒸发似。暴恒露面蚀保护请层混俘凝土躲初凝政前，智应卷陶起覆月盖物顺，用客抹子宅搓压傲表面薯至少章二遍羡，使害之平砍整后汇再次稻覆盖栗，此除时应笋注意锅覆盖昌物不遗要直椒接接飘触混初凝土谊表面菠，直刃至混谢凝土偷终凝羊为止践。混凝滔上带绘模养洗护期驴间，鹅应采训取带去模包亲裹、梯浇水况、喷屋淋洒胳水或吨通蒸药汽等勤措施宾进行兄保湿串、潮这湿养绍护。混凝图土去耍除表简面覆忧盖物崭或拆赖模后吉，应患对混缘瑞凝土识采用誉蓄水智、浇唱水或伞覆盖挺洒水筹等措搂施进绣行潮消湿养视护。上也可批在混林凝土刷表面鱼处于典潮湿收状态凯时，执迅速趁采用捆麻布郑、草许帘等迅材料霞将暴裂露面须混凝钞土覆呈盖或脚包裹榴，再早用塑监料布药或帆磁布等叮将麻制布、艘草帘赞等保遍湿材至料包替覆(裹)完好蹦。包枣覆(裹)期间姜，包倦覆(裹)物应科完好继无损型，彼