《铁路混凝土工程施工质量验收标准》.ppt

1、1,铁路混凝土工程施工质量验收标准,中国铁道科学研究院 朱长华,主要内容:,2,一、修订背景 二、原标准存在的问题及新标准修订原则 三、新标准的主要修订内容 四、施工中出现的问题及解析 五、观念方面的更新,3, 铁路混凝土施工质量验收补充标准已实施 多年，执行过程中出现一些问题。 京津、武广、郑西、合宁、合武、石太、东南 沿海等高速铁路工程建设取得大量经验。 国内外取得大量新的研究成果。 国内外相关标准已有较多更新。,一、修订背景,二、原标准存在的问题及新标准修订原则,原标准存在的问题：, 标准中部分条文已不满足工程的需要，如对大气极端干 燥（RH20%）地区混凝土的保温保湿养护最低期限没 有

2、明确规定。 标准中部分条文与更新后的国家混凝土相关标准规范不 一致，如胶凝材料抗蚀系数试验方法。 标准中没有体现近期国内外在混凝土方面取得的新的研 究成果，如对氯盐环境下混凝土的抗氯离子渗透性能采 用氯离子扩散系数进行评价。,5,二、原标准存在的问题及新标准修订原则,新标准修订的原则：,编制工作紧紧把握高速铁路总体技术路线，坚持高起点、高标准，在铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）和铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB104242003）的基础上，充分吸纳京津、武广、郑西、合宁、合武、石太、东南沿海以及沪宁等高速铁路的建设、运营经验，通过原始创新、集成创新和引进消

3、化吸收再创新，形成了符合我国国情，具有自主知识产权的中国高速铁路混凝土工程施工质量验收标准。, 完整性,6,二、原标准存在的问题及新标准修订原则,针对铁道部工程质量安全监督总站在现场抽检发现的粗细骨料含泥量、泥块含量超标问题，规定了粗细骨料的清洗工艺、粗细骨料清洗后的技术要求和检验规定；针对铁路混凝土结构物种类多，不同结构对混凝土性能要求差异较大等特点，将减水剂分为聚羧酸型减水剂和其他型减水剂，并根据其不同特点规定了技术要求，以便施工单位选择使用。,新标准修订的原则：, 针对性,7,二、原标准存在的问题及新标准修订原则,根据行业标准和国家标准的最新修订情况，调整了不同原材料的检验项目和技术要求

4、，与其保持一致。,新标准修订的原则：, 协调性,明确规定了混凝土各种原材料以及混凝土各种性能的试验方法，使得建设单位、监理单位和施工单位在对现场混凝土各种原材料和混凝土各种性能进行检测时能够有据可依、标准统一。, 可操作性,8,三、新标准的主要修订内容,1 增加了“C30以下混凝土，可采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水 泥和复合硅酸盐水泥。”的规定。 2 增加了“在氯盐环境条件下，混凝土宜采用低Cl-含量的水泥，不宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥。”的规定；调整了在硫酸盐化学侵蚀环境条件下胶凝材料的抗蚀系数的试验龄期。 3 修改了粉煤灰的细度、需水量比和烧失量等指标，具体列于下表：,注：在冻融破坏环境

5、下，粉煤灰的烧失量不宜大于3.0%。,9,三、新标准的主要修订内容,4 磨细矿渣粉增加了“密度”和“7d活性指数”的技术要求，与新国标 GB/T 18046-2008一致。 5 增加了“进场骨料含泥量超标、级配不合格时，必须进行冲洗、筛分并经检验合格方可使用的要求。”的规定。 6 增加了“无抗拉和抗疲劳要求的C40以下强度等级混凝土也可采用符 合要求的卵石。” 的规定。 7 将减水剂分为“高效减水剂”和“聚羧酸系高性能减水剂”两种，并对部分指标和试验方法进行了调整。 8 增加了引气剂的技术要求，特别强调28d硬化混凝土的气泡间距系数 应300m。,10,三、新标准的主要修订内容,9 配合比设计

6、时的检验项目增加了：气泡间距系数、氯离子扩散系数 、56d抗硫酸盐结晶破坏等级、三氧化硫含量，对无砟轨道底座板混凝 土、双块式轨枕道床板混凝土、自密实混凝土增加了收缩的要求。 10 增加了不同环境下混凝土中矿物掺和料掺量范围。 11 最小胶凝材料用量和最大水胶比限值增加了盐类结晶破坏环境。 12 增加了“对含气量要求大于等于4.0%的混凝土，必须采取减水剂和 引气剂双掺方式进行配制。”的规定。 13 调整了入模含气量的最低限值，具体列于下表：,注：梁体、轨道板混凝土的含气量应为2.0%4.0%。,11,三、新标准的主要修订内容,14 增加了“当施工工艺和环境条件未发生明显变化、原材料的品质在合

7、格的基础上发生波动时，可对混凝土外加剂用量、粗骨料分级比例、砂率进行适当调整，调整后混凝土的拌和物性能应与原配合比一致。” 15 增加了“与新浇筑混凝土接触的已硬化混凝土、岩土介质、钢筋和模板的温度不得低于2。”的规定。 16 增加了“凿毛后露出的新鲜混凝土面积应不低于总面积的75%。凿毛时，混凝土应达到下列强度：用人工凿毛时，不低于2.5MPa；用机械凿毛时，不低于10MPa。”的规定。 17 增加了“蒸汽养护的预制梁脱模后的保温保湿养护时间不少于14d。 蒸汽养护的预制轨道板脱模后的保温保湿养护时间不少于10d”的规定； 增加了大气极端干燥（RH20%）下混凝土保温保湿养护期限。,12,三

8、、新标准的主要修订内容, 价格便宜 市场占用量大 节能减排效果明显,2011年14月份不同品种水泥平均价格,不同品种水泥所占比率,能源节省和二氧化碳减排,13,三、新标准的主要修订内容,氯盐环境下，为防止钢筋锈蚀，应加强氯离子含量控制，因此，应采用低Cl-含量的水泥；抗硫酸盐水泥中的C3A含量较低，而C3A中的Al3+对氯离子有固化作用，因此，氯盐环境不宜采用抗硫酸盐水泥。 硫酸盐对混凝土的化学腐蚀是一个缓慢的过程，研究表明，大量对提高混凝土耐化学腐蚀作用的矿物掺和料在28d龄期时，还没有参与反应或没有完全开始反应，因而用胶凝材料28d抗蚀系数评价其耐蚀性能是不恰当的。根据大量工程应用经验和室

9、内试验结果，本规范将胶凝材料抗蚀系数的龄期修改为56d。对于盐碱地、盐池等硫酸盐浓度含量较高的地区，仅仅依靠在混凝土中掺加矿物掺和料是难以解决耐腐蚀问题的，这种情况可采用特种胶凝材料，并应通过试验论证。,14,三、新标准的主要修订内容,铁路建设初期，国内大量采用粉煤灰配制混凝土进行工程施工的经验缺乏，对细度、烧失量的技术要求比GB1596的高。建设过程中，大量工程建设都采用粉煤灰配制混凝土，已积累大量成功应用经验，在现阶段将细度和烧失量的技术要求调整为与国标一致，对缓解粉煤灰资源紧张，绿色环保具有重要意义。但是，粉煤灰中未燃烧颗粒对外加剂具有很强的吸附作用（尤其对引气剂），因此，严重冻融环境下

10、应严格控制粉煤灰中的烧失量，一般不宜大于3.0%。,三、新标准的主要修订内容,骨料的含泥量和泥块含量对混凝土的工作性能和耐久性能影响明显，必须严格控制骨料中的含泥量和泥块含量。然而，砂石资源基本掌握在当地强势势力的手中，一旦资源紧张，施工单位就很难做到源头控制，供货方提供的沙石容易含泥量和泥块含量超标。为此要求施工单位对进场的含泥量和泥块含量超标的砂石进行清洗。,细骨料一般采用螺旋式洗砂机进行清洗，具有洗净度高，冲洗过程中细颗粒流失少的特点。选型时应注意选用设备的类型、规格、数量应满足产品质量和数量的要求。,三、新标准的主要修订内容,粗骨料一般采用筒式洗石机清洗或在振动筛上用高压水进行冲洗（水

11、压大于0.2MPa），具体型号可以根据产量需要选取，常用结构形式见下图。采用筒式洗石机或振动筛配以带式输送机、料斗，即可组装成成套洗石设备，日产量应不低于搅拌站每天所用粗骨料的数量。,a 筒式洗石机 b 振动筛,三、新标准的主要修订内容,掺外加剂是制备高性能混凝土的关键技术之一。外加剂的性能品质、匀质性和与水泥的相容性是成功配制高性能混凝土的基本条件。由于目前外加剂品种繁多，产品质量参差不齐，市场管理又比较混乱，选用时，一定要注意不同外加剂的使用功能和特点。根据外加剂的性能特点，将其分为高效减水剂和聚羧酸系高性能减水剂以便于施工单位结合工程特点选用。此次调整的最大特点是将外加剂的含气量调整为3

12、.0%,将高效减水剂的28d收缩率比调整为125%。,三、新标准的主要修订内容,适量引气能够提高混凝土的抗冻性能，同时能够改善混凝土的其他性能。混凝土引气的方式有两种，一种是掺加引气型减水剂，一种是减水剂和引气剂双掺。客运专线高性能混凝土前期施工采用掺加引气型减水剂的方式引气，但在过程中发现掺加引气型减水剂引入的气泡质量较差，混凝土结构物表面气孔较多。本次修订在参考国内外相关标准的基础上，明确含气量要求大于等于4.0%的混凝土采用减水剂和引气剂双掺的方式引气，控制减水剂的含气量不大于3.0%。为了减少由于收缩而引起的混凝土开裂，结合目前高效减水剂的生产技术水平，将高效减水剂的28d收缩率比规定

13、为不大于125%。,三、新标准的主要修订内容,掺加优质引气剂和非引气型减水剂，混凝土含气量为5.5%,拌合物表面基本无可见气泡且无气泡上浮，表面状态良好。,掺加引入气泡质量差的引气减水剂，混凝土的含气量仅为1.5%,其拌合物表面有较多大的气泡浮出并破灭，在混凝土表面留下气孔。,三、新标准的主要修订内容,注：B样为巴斯夫减水剂，C样为竹本油脂减水剂,B-1、C-1为按GB80761997方法检验调整含气量（4.5以上）样品，B-2、C-2为按GB80762008方法检验调整含气量（4.5以上）样品。,外加剂检测问题：,三、新标准的主要修订内容,从上表检测结果可以发现： （1）参照GB8076-2

14、008进行检测，当含气量小于等于3.0%时，受检混凝土坍落度仅为170mm左右，根本达不到210mm左右的标准要求，与基准混凝土的坍落度不一致，无法进行比对，且混凝土拌合物状态较差，泌水率较大。 （2）参照GB8076-1997进行检测，无论含气量小于或大于3.0%，受检混凝土坍落度容易控制在80mm左右，容易与基准混凝土的坍落度一致，且混凝土拌合物状态较好，泌水率较小。 为此，要求对减水剂的减水率、含气量、泌水率比、抗压强度比、凝结时间之差、收缩率比进行检测时，混凝土坍落度宜控制为80mm10mm 。 另外，由于水泥品种对减水剂性能影响明显，对于现场抽检检测，宜采 用工程水泥。,三、新标准的

15、主要修订内容,提高混凝土的耐久性，尤其是抗冻性，引气剂起到十分重要的作用。混凝土中掺入少量引气剂后，就能使每方混凝土中引入数千亿个微小气泡，使混凝土的工作性能和抗冻融性能大大提高。国内外大量研究表明，引气剂不仅能减少混凝土的用水量，降低泌水率，更重要的是混凝土引气后，水在拌和物中的悬浮状态更加稳定，可以改善骨料底部浆体泌水、沉陷等不良现象。因此适量引气是配制抗冻高性能混凝土的重要手段之一。引气剂所引气泡的直径及稳定性对混凝土的性能影响很大，因此，选择引气剂时，要检测引气混凝土的气泡间隔系数。研究表明，当混凝土中气泡间距系数小于300m时，混凝土抗冻性较高。,三、新标准的主要修订内容,气泡间距系

16、数能够较好的反应混凝土抵抗由于冻融破坏和盐类结晶破坏的能力，为此，在进行冻融环境和盐类结晶环境的混凝土配合比设计时，应增加该项指标。 氯盐环境下，混凝土的耐久性评价指标一般选择氯离子扩散系数，但存在不同的氯离子扩散系数测试方法。不同测试方法得到的扩散系数不尽相同，但各有其特定的用途。本规范选择基于RCM法测定的氯离子扩散系数作为评价混凝土在氯盐环境的耐久性指标，其原因有两方面，一是基于RCM法的氯离子扩散系数适用范围最广，能够客观反应不同种类混凝土中氯离子的渗透行为；二是氯离子扩散系数能够与设计使用寿命建立起联系，这为将来预测混凝土结构的使用寿命提供一条技术途径。氯离子扩散系数试验按普通混凝土

17、长期性能和耐久性能试验方法标准（GB/T 50082）中抗氯离子渗透试验快速离子迁移系数法（或称RCM法）进行，试件的养护龄期为56d。,三、新标准的主要修订内容,盐类结晶破坏环境下如何评价混凝土抵抗硫酸盐结晶破坏性能，国内外做了大量的试验研究。混凝土在硫酸盐溶液中的干湿循环过程与混凝土结构毛细吸附区盐类结晶过程相似，能客观地反映混凝土在盐类结晶破坏环境下的腐蚀机理，且干湿循环能加速混凝土盐类结晶破坏，因此，本规范采用抗硫酸盐结晶干湿循环次数作为评价指标。研究表明能够经受150次以上抗硫酸盐干湿循环的混凝土，其抗硫酸盐结晶破坏能力很强，因此，本规范将KS150作为最严酷环境下耐久性的最高要求，

18、其他环境下的耐久性要求依次递减。抗硫酸盐结晶干湿循环次数试验按普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准（GB/T 50082）中抗硫酸盐侵蚀试验方法进行，试件的养护龄期为56d。,三、新标准的主要修订内容,当混凝土中存在过量硫酸根离子（SO3）时，硫酸根离子可与剩余的铝酸三钙（C3A）和水发生反应，延迟生成体积膨胀的钙矾石，导致硬化混凝土开裂，这一反应也被称为内部硫酸盐腐蚀。防止钙矾石延迟生成的主要途径是降低养护温度，限制水泥中硫酸盐（SO3）和C3A含量，避免混凝土在使用阶段与水接触。为避免混凝土中内部硫酸盐腐蚀，本规范新增SO3的检验要求，并将规定混凝土中SO3含量应控制在胶凝材料的4%以

19、下。,26,三、新标准的主要修订内容,对于无砟轨道底座板混凝土、双块式轨枕道床板混凝土、自密实混 凝土，目前存在最大的问题就是混凝土开裂。裂缝是导致混凝土劣化的 最常见的因素，开裂会造成混凝土中钢筋的锈蚀，且由于锈蚀钢筋的挤 胀，裂缝更具扩展趋势，使底座板、道床板和充填层混凝土中钢筋进一 步锈蚀，从而影响混凝土的结构的耐久性和行车安全性。对于防止裂缝 产生，减少收缩是关键措施之一，因此，对于上述容易开裂的结构，在 进行混凝土配合比设计时，应进行收缩性能测试。,三、新标准的主要修订内容,不同环境下混凝土中矿物掺和料掺量范围（%）,0h,1h,6h,12h,24h,三、新标准的主要修订内容,上表明

20、确了不同环境条件下、不同水胶比混凝土矿物掺和料的掺量范围。特别指出的是，上表矿物掺和料的掺量是指单掺一种矿物掺和料的掺量。当水胶比较大（0.4）时，矿物掺和料的掺量应减少；当水胶比较小（0.4），矿物掺和料掺量应增大，因此，上表按水胶比0.4为分界限，分别给出矿物掺和料的掺量。以矿渣和粉煤灰为代表的掺和料赋予混凝土高工作性能、高耐久性、高体积稳定性，已经达成共识，因此它们已经成为铁路混凝土的必要组分。考虑到矿物掺和料对混凝土力学性能的影响，在碳化环境、氯盐环境、冻融破坏环境、盐类结晶破坏环境以及磨蚀环境下，上表对矿物掺和料掺量规定了最大值，在化学侵蚀与氯盐环境下，矿物掺和料能够大幅度地提高混凝

21、土的抗蚀性，在混凝土制备时必须添加足够的矿物掺和料，因此上表规定了矿物掺和料的最低掺量，要求在氯盐环境和化学侵蚀环境性的混凝土必须添加矿物掺和料。矿物掺和料的掺量限值主要参考美国混凝土结构设计规范（ACI 318）与混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476）。,0h,6h,12h,24h,三、新标准的主要修订内容,双掺的原因基于以下几方面： （1）鉴于部分减水剂生产厂家在生产过程中未采用先消泡后引气 的工艺，导致混凝土中引入了大量直径大且不稳定的劣质气泡，造成混 凝土含气量经时损失加大，不能保证混凝土的耐久性要求，且混凝土表 面气孔较多，因此，规定减水剂的含气量不大于3.0%，迫使外加剂

22、生 产企业在生产减水剂时采取消泡措施。配制含气量大于4%的混凝土时 仅靠减水剂引入的气泡就达不到要求。 （2）由于现场原材料品质波动较大，仅采用引气型减水剂也很难 针对现场原材料的波动及时调整混凝土的含气量，而采用引气剂和减水 剂双掺就能根据混凝土含气量的变化及时调整引气剂掺量，从而保证混 凝土的含气量满足标准规定。,三、新标准的主要修订内容,混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476）规定，不同环境条件下不同设计使用年限混凝土的抗冻性应满足下表规定：,混凝土抗冻性的耐久性指数 DF（）,将上表中的环境条件与铁路规范规定的环境条件进行对照，并将混凝土抗冻性的耐久性指数（DF）换算成冻融循环

23、次数，可以发现，当结构的设计使用年限为100年时，不同冻融环境条件下混凝土的耐冻融循环次数均大于300次，D4环境更是高达425次。而含气量是提高混凝土抗冻性的最关键的措施，为此，本标准将D4环境的最小含气量由5.5%提高到6.0%。,三、新标准的主要修订内容,盐类结晶破坏环境下，混凝土结构毛细吸附区盐类结晶过程即产生膨胀导致混凝土破坏，与冻融循环下水在的膨胀导致混凝土破坏的机理相似。因此，引气是提高混凝土抵抗盐类结晶破坏的主要手段之一，本标准规定盐类结晶破坏环境混凝土的最小入模含气量为4.0%。 梁体、轨道板混凝土的引入一定的气泡，能够提高其工作性能，增强其密实填充性能。但有资料表明，当含气

24、量过大时会导致强度降低明显；另外，蒸养混凝土的含气量不宜过大，为此，本标准规定为2.0%4.0%。,三、新标准的主要修订内容,合适的配合比是确保混凝土工作性能和耐久性最关键的因素之 一。根据京沪高速铁路及各客运专线混凝土实施情况，混凝土用粗 骨料的级配以及细骨料的细度模数在一定范围内会产生波动，引气 剂、减水剂的使用效果也受混凝土其他原材料材料品质波动、环境 温度的变化等因素的影响较大。因此，混凝土施工配合比可根据实 际检测情况在选定的理论配合比的基础上对分级骨料的比例、砂率 、引气剂和减水剂掺量进行适当调整。具体要求如下： （1）分级骨料的比例调整：骨料品质应满足本指南的要求，调 整配合比混

25、凝土坍落度应在原理论配合比设计坍落度10mm范围 内，调整配合比混凝土含气量应满足本指南入模含气量的要求，且 调整配合比混凝土出机含气量与原配合比混凝土设计出机含气量之 差在0.5%范围内。,三、新标准的主要修订内容,（2）砂率的调整：骨料品质应满足本指南的要求，砂率调整范 围不得超过1%，调整配合比混凝土坍落度应在原理论配合比设计坍 落度10mm范围内，调整配合比混凝土含气量应满足本指南入模 含气量的要求，调整配合比混凝土出机含气量与原配合比混凝土设 计出机含气量之差在0.5%范围内。 （3）引气剂掺量的调整：调整配合比混凝土坍落度应在原理论 配合比设计坍落度10mm范围内，调整配合比混凝土

26、含气量应满 足本指南入模含气量的要求，调整配合比混凝土出机含气量与原配 合比混凝土设计出机含气量之差在0.5%范围内。调整配合比混凝 土凝结时间与原理论配合比混凝土凝结时间之差应在60min范围 之内。,三、新标准的主要修订内容,（4）减水剂掺量的调整：减水剂掺量调整范围为胶材用量的 0.1%，调整配合比混凝土坍落度应在原理论配合比设计坍落度 10mm范围内，调整配合比混凝土含气量应满足本指南入模含气 量的要求，调整配合比混凝土出机含气量与原配合比混凝土设计出 机含气量之差在0.5%范围内。调整配合比混凝土凝结时间与原理 论配合比混凝土凝结时间之差应在60min范围之内。,三、新标准的主要修订

27、内容,当混凝土表面水分蒸发率大于1 kg/m2h时，其表面容易产生塑性收缩裂缝。对于含有火山灰质材料混凝土或引气混凝土，当混凝土表面水分蒸发率达到0.5kg/m2h时，其表面就容易产生塑性收缩裂缝，必须采取相应的养护措施。由温度、湿度、风速与混凝土表面水分蒸发率图（如图1）可以看出，当混凝土温度、环境相对湿度相同时，风速每增加10km/h，混凝土表面水分的蒸发速度就增加一倍；或在混凝土温度、风速一定的条件下，空气湿度每降低50%，混凝土表面水分蒸发率也大约增加一倍。考虑到在“大气极端干燥”环境条件下，混凝土的环境湿度至少比大风干燥环境降低50%；在“大风”环境条件下，混凝土周围的风力至少比“有

28、风”环境增大1倍，因此，对于“大气极端干燥”环境下的混凝土，其自然养护的保温保湿时间应较“大气干燥”环境下的混凝土相对延长1倍以上较为合适。,三、新标准的主要修订内容,图1 混凝土蒸发失水与气温、湿度、风速及混凝土温度的关系,37,三、新标准的主要修订内容,不同混凝土保温保湿养护的最低期限,38,三、新标准的主要修订内容,水 泥,39,三、新标准的主要修订内容,粉 煤 灰,40,三、新标准的主要修订内容,磨 细 矿 渣 粉,41,三、新标准的主要修订内容,硅 灰,42,三、新标准的主要修订内容,细 骨 料,43,三、新标准的主要修订内容,粗 骨 料,44,三、新标准的主要修订内容,45,三、新

29、标准的主要修订内容,46,三、新标准的主要修订内容,47,三、新标准的主要修订内容, 配合比参数限值 设计方法,配合比参数限值：,48,三、新标准的主要修订内容,混凝土的胶凝材料最大用量限值（kg/m3）,配合比参数限值：,49,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同环境下混凝土中矿物掺和料掺量范围（%）,50,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同结构用混凝土工作性要求,51,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,混凝土的砂率要求,52,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,混凝土的浆体体积比的要求,53,三、新标准的主要修订内容,不同环境下混凝土最大水胶比、

30、最小胶凝材料用量及最小含气量,配合比参数限值：,54,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同环境下混凝土最大水胶比、最小胶凝材料用量及最小含气量,55,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,混凝土中氯离子含量（%）、碱含量（kg/m3）以及三氧化硫含量（%）最大限值,1 氯离子含量是指混凝土中各种原材料的氯离子含量之和，以其与胶凝材料的重量百分比表示。三氧化硫含量是指混凝土中各种原材料的三氧化硫含量之和，以其与胶凝材料的重量百分比表示。 2 对于钢筋的配筋率低于最小配筋率的混凝土结构，其混凝土氯离子含量应与本表中钢筋混凝土的要求相同。 3 混凝土的碱含量是指混凝土中各种原材料的

31、碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱量计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，磨细矿渣粉的可溶性碱量取磨细矿渣粉总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。 4 干燥环境是指不直接与水接触、年平均空气相对湿度长期不大于75%的环境；潮湿环境是指长期处于水下或潮湿土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的环境；含碱环境是指与高含盐碱地、海水、含碱工业废水或钠（钾）盐等直接接触的环境；干燥环境或潮湿环境与含碱环境交替作用时，均按含碱环境对待。 5 对于含碱环境中的混凝土结构，当其设计使用年限为100年时，除了混凝土的碱含量应满足本表要求外，还应使用

32、非碱活性骨料；当其设计使用年限为60年、30年时，除了混凝土碱含量应满足本表要求外，还应对混凝土表面作防水、防碱涂层处理，否则应换用非碱活性骨料。,56,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同环境条件下混凝土抗压强度等级,57,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同环境条件下混凝土抗压强度等级,58,三、新标准的主要修订内容,配合比参数限值：,不同环境条件下混凝土的电通量 （56d，C）,59,三、新标准的主要修订内容,不同环境条件下混凝土的耐久性指标,注1 梁体混凝土的抗冻等级不应低于F200，双块式轨枕和轨道板混凝土的抗冻等级不应低于F300。冻融破坏和盐类结晶破坏环境

33、下，混凝土的气泡间距系数应小于300m。 注2 磨蚀环境下，混凝土的耐磨性技术要求应经过专门的对比试验研究确定。 注3 对于特别重要的铁路混凝土结构，混凝土的抗裂性、护筋性技术要求也应经过专门的试验研究确定。,配合比参数限值：,60,三、新标准的主要修订内容,设计方法：,1 根据混凝土工作性、设计强度和耐久性指标要求，结合工程上所选水泥的性能、外加剂的性能以及配合比参数限值的规定，初步确定胶凝材料总用量、矿物掺和料的种类及掺量、外加剂的掺量、水胶比和砂率，并计算出单位体积混凝土的水泥用量、矿物掺和料用量、用水量以及外加剂的用量。 2 采用体积法按公式（1）、公式（2）和公式（3）计算砂、石用量

34、，确定基准配合比。,设计方法：,三、新标准的主要修订内容,设计方法：,三、新标准的主要修订内容,63,三、新标准的主要修订内容,3 核算单方混凝土的碱含量、氯离子含量、三氧化硫含量和浆体比是否符合配合比参数限值的规定。否则，应重新选择原材料或调整基准配合比，直至满足要求为止。 4 按上述确定的配合比拌合混凝土，测试混凝土的坍落度（或增实因数）、泌水率、凝结时间和含气量等。若试验值与要求值存在差别，可适当调整砂率和外加剂用量，直至调配出拌合物性能、碱含量、氯离子含量和三氧化硫含量满足设计或本标准要求的混凝土。试拌时，每盘混凝土的最小搅拌量应在20 L以上，且不少于搅拌机容量的1/3。 5 将上述

35、确定的混凝土配合比的胶凝材料用量、矿物掺和料掺量、砂率和水胶比略作调整，重新按上述步骤计算并调整出3个满足设计要求或本标准要求的混凝土配合比。按下表规定的项目对这些混凝土的力学性能、耐久性能和长期性能进行检验。,设计方法：,64,三、新标准的主要修订内容,设计方法：,混凝土配合比设计力学性能、耐久性能和长期性能检验项目,65,三、新标准的主要修订内容,设计方法：,6 按照工作性能优良、强度和耐久性满足要求、经济合理的原则，从上述试验结果满足要求的配合比中选择合适的配合比作为试验室理论配合比。 7 采用工程实际使用的原材料和搅拌方式搅拌混凝土，测定混凝土的表观密度。根据实测混凝土拌和物的表观密度

36、，求出校正系数，以便对试验室理论配合比进行校正（即以理论配合比中每项材料用量乘以校正系数），即得到混凝土的理论配合比。校正系数按下式计算： 校正系数 = 实测拌和物表观密度/试验室理论配合比拌和物表观密度,四、施工中出现的问题及解析, 墩身、承台、灌注桩 预制梁、现浇梁 双块式轨枕道床板 预制轨道板 预制轨枕,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,1 颜色不一致 2 蜂窝、麻面 3 钢筋外露 4 泌水、砂线 5 开裂,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,麻面问题,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,产生的原

37、因： (1)模板表面粗糙、除锈不彻底或粘附水泥浆等杂物未清理于 净，拆模时混凝土表面被粘坏； (2)模板拼缝不严，局部漏浆； (3)模板脱模剂涂刷不匀，或局部漏刷，混凝土表面与模板粘结 造成麻面； (4)混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。,防治措施：模板表面清理干净，不得粘有水泥砂浆等杂物，浇灌混凝 土前，模板缝隙，应用双面胶带、海绵或腻子等堵严，模板脱模剂应 选用长效的，并涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实， 直到排出气泡为止。要加强对砼操作工的培训。,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,图10-49 灌注落差2.5m时的揭板效果,图10-54 灌板时间

38、为8min时板端大气泡的分布情况,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,蜂窝,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,产生的原因： (1)混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准，造成 砂浆少、石子多； (2)混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实； (3)砼下料不当或下料高度过高，未设窜筒使石子集中，造成石子砂 浆离析； (4)混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够； (5)模板缝隙未堵严，水泥浆流失； (6)钢筋较密，使用的石子粒径超标或坍落度过小；,图10-46 灌注落差2.5m时的

39、砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,防治措施： 严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土 拌合均匀，坍落度适合；根据钢筋间隙,控制骨料最大粒径；混凝 土下料高度超过2m设串筒或溜槽，浇灌分层下料，分层振捣， 防止漏振；模板缝应堵塞严密，在浇筑混凝土过程中，随时检查 模板接缝情况防止漏浆。,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,色差 、错台,墩身、承台、灌注桩：,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,产生的原因： (1)模板涂刷隔离剂不均匀或所用隔离剂质量问题

40、形成色差； (2)模板打磨不彻底，不干净，模板生锈形成颜色不均匀； (3)混凝土浇注间隔过长，或有过振现象，形成色差不一致； (4)原材料尤其是矿物掺合料变化产生色差。,防治措施： 模板必须打磨干净后，再进行涂油作业，涂油后用棉纱吸去多 余油，如果棉纱出现黑色的油污现象，必须重新清理模板，直到用 棉纱擦后不再出现油污现象，并保证涂油均匀一致。混凝土拌合及 运输要严格按照混凝土施工工艺进行操作，严禁混凝土出现离析现 象，如果出现离析现象就不能进行混凝土浇筑。在振捣过程中要责 任心强，不能出现漏振、过振、欠振现象。在混凝土浇筑过程中， 混凝土必须从腹板内侧位置布料，对于淋洒在翼缘板外侧、内侧的 混

41、凝土要及时清理干净，保证此处混凝土不形成失水现象。,图10-46 灌注落差2.5m时的砂浆灌注效果,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,水纹、露砂,76,墩身、承台、灌注桩：,四、施工中出现的问题及解析,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,产生原因： 主要原因是由于砼拌合过程水灰比未控制好，水量过大引起坍落度 过大，灌注时经振捣后砼离析，水泥浆浮到砼的表面，水泥含量较多, 终凝后在砼表面形成表面颜色较深，形成形状似水纹状。严重时水泥 浆流失造成表面露砂现象。此外，砼分层灌注时，由于振捣上层砼时 振动棒没有深入到下层足够的深度也容易形成水波纹现象。,处理措施： （1）

42、严格控制施工配合比，砼拌合过程中必须严格控制坍落度， 加强坍落度测试。不合格必须重拌合。 （2）砼振捣时必须将振动棒插入下层，控制振捣时间，振捣半 径，防止漏捣。 （3）必要时更换矿物掺合料或外加剂提高混凝土保水性。,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,裂纹,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：,裂 缝 类 型,塑性收缩裂缝,干缩裂缝,沉陷裂缝,温度裂缝,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：塑性裂纹,四、施工中出现的问题及解析,产生原因：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛

43、细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 防治措施：采取二次抹面，加强早期养护，配合比优化。,墩身、承台、灌注桩：塑性裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：干缩裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,产生原因：主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响

44、，表面水分损失过快、变形较大，内部湿度变化较小、变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。 防治措施：拆模后及时包裹保湿养护或采用养护剂养护，配合比优化。,墩身、承台、灌注桩：干缩裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：温度裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,产生原因：由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较

45、大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝 防治措施：降低混凝土水化热，提高混凝土韧性，控制混凝土浇筑、养护和拆模时的温差。,墩身、承台、灌注桩：温度裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,墩身、承台、灌注桩：沉降裂纹,87,四、施工中出现的问题及解析,产生原因： （1） 砂、石级配质量差，空隙率大，配合比砂率过小； （2） 混凝土在运输、浇筑过程中难以控制其均匀性； （3） 搅拌时间短，混凝土拌合物不均匀； （4）粗骨料粒径偏大，泵送较

46、困难； （5）外加剂过量。 防治措施： （1）优化混凝土配合比，改善混凝土拌合物和易性； （2）监测材料波动情况，及时调整混凝土的工作性能； （3）随时检查混凝土搅拌时间，保证混凝土搅拌时间满足要求； （4）调整外加剂掺量。,墩身、承台、灌注桩：沉降裂纹,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,预制梁和现浇梁：,1 颜色不一致 2 蜂窝、麻面 3 钢筋外露 4 缺边、掉角 5 开裂,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,预制梁和现浇梁：,颜色不一致问题,产生原因和防

47、止措施与墩台身基本相同,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,梁体混凝土表面局部蜂窝、麻面,箱梁内部较大面积的蜂窝,箱梁内部较严重的蜂窝，存在漏筋,预制梁和现浇梁：,产生原因和防止措施与墩台身基本相同,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,双块式轨枕道床板：,1 表面和侧面开裂 2 侧面气泡密集,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,双块式轨枕道床板：,开裂,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌

48、水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,四、施工中出现的问题及解析,双块式轨枕道床板：,产生原因： （1）结构构造。双块式无砟轨道结构为基床表层+混凝土支撑层+道床板 混凝土+双块式轨枕、钢筋桁架+扣件和钢轨，内部约束过多；支撑层混凝 土的强度等级及浇注时间与道床板混凝土差异较大。 （2）混凝土材料的不均匀。混凝土不均匀性主要包括水灰比的分布不均匀 ，骨料分布不均匀，混凝土凝结强度不均匀，使轨道板产生裂缝。 （3）温度应力。水泥水化产生的大量水化热主要是在前3d释放，大量的 水化热会导致内部温度快速上升，而混凝土表面与环境温度接近，这样就 形成较大的内外温差，产生温度应力。 （4）混凝土收缩。在混

49、凝土硬化过程中，由于混凝土水化导致自收缩、或 水分散失产生干燥收缩。,94,防治措施： （1）优化结构设计，采用单元式结构或设计伸缩缝和留置假缝。 （2）严格控制混凝土原材料质量，优化配合比，减少混凝土的不均匀 沉降，保证混凝土的匀质性。 （3）严格控制混凝土拌合物温度，做好混凝土浇筑、养护和拆模过程 中的温差控制。 （4）加强混凝土浇筑抹面过程中的防风保温措施，加强过程中的保湿 保温养护，优化配合比，采用掺加自养护组分的混凝土。,双块式轨枕道床板：,四、施工中出现的问题及解析,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,双块式轨枕道床板自养护混凝土：,四、施工

50、中出现的问题及解析,引入内补水后， 浆体的水化程度提高,采取保水、补水措施和自养护 混凝土后收缩降低显著,自养护混凝土能够显著降低混凝土塑性阶段水份散失，增强混凝土硬化阶段内部持续补水，适用于大风干燥、水源缺失、水份蒸发快的环境 ，明显降低混凝土的收缩开裂。,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,双块式轨枕道床板自养护混凝土：,四、施工中出现的问题及解析,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,双块式轨枕道床板自养护混凝土：,四、施工中出现的问题及解析,兰新二线安西极端干旱地区现场抗裂性试验,图10-81 揭板表面情况（

51、无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,双块式轨枕道床板自养护混凝土：,四、施工中出现的问题及解析,自养护混凝土,普通高性能混凝土,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,双块式轨枕道床板：,四、施工中出现的问题及解析,开裂,产生原因： （1）混凝土气泡质量差； （2）振捣不密实； （3）模板清理不彻底。 防治措施： （1）采用优质引气剂； （2）加强振捣； （3）侧模采用透水模板布。,双块式轨枕道床板：,四、施工中出现的问题及解析,双块式轨枕道床板：,四、施工中出现的问题及解析,预制轨道板：,四、施工中出现的问题及解析,1 承轨面气泡过多 2 端头

52、蜂窝 3 板面拉毛效果差 4 板面微裂纹,预制轨道板：,四、施工中出现的问题及解析,承轨台气泡、端头蜂窝,104,预制轨道板：,四、施工中出现的问题及解析,板面拉毛差、板面微裂纹,预制轨道板：,四、施工中出现的问题及解析,承轨台气泡和端面蜂窝产生的原因： （1）外加剂引入气泡质量差； （2）混凝土粘度大、振动工艺不适宜，气泡难排出。 防治措施： （1）采用优质的引气剂； （2）在满足混凝土脱模强度要求的前提下，增大水胶比以降低 混凝土粘度； （3）适当延长振捣时间和改善浇筑振动工艺，轨道板混凝土浇 筑分层浇筑过程中，第一层混凝土厚度不宜过厚，在第一层浇筑后即 加强振动以排除气泡，同时加强二次复

53、振。,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,板底拉毛效果差产生的原因： （1）混凝土由于水胶比低，混凝土的粘聚性更大导致拉毛困难； （2）混凝土触变流变性更好，拉毛时机较难掌握。过早拉毛，则 拉毛处附近水泥浆回流导致拉毛自动闭合；过晚拉毛，则由于混凝土 拌和物已经开始凝结导致拉毛不能达到有效深度。,预制轨道板：,四、施工中出现的问题及解析,防治措施： （1）优化混凝土配合比，降低其粘聚性，降低其触变性； （2）针对混凝土工作性能和表面浮浆程度选择合适的拉毛时间和拉毛深度，拉毛时间不宜过早或过迟； （2）调整拉毛装置，适当增大拉毛刷与轨道板底面的夹角以及增大拉毛刷下沉深度。,图10-81 揭板表面情况（无贯穿孔、泌水或沥青析出，大孔与有害孔也较少）,微裂缝产生的原因： （1）轨道板底面灌浆孔周围放射状开裂的原因主要于与保温保湿 养护不足，或在进行轨道板脱模作业时，在轨道板混凝土自身温度尚 处在较高温峰时揭开覆盖帆布，在轨道板表面与环境温度之间产生较 高的瞬间温度差， （