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【摘要】本文主要依据铁路方面的建设经验和数据，对高性能混凝土的施工技术进行探讨和阐述。
【关键词】混凝土原材料；高性能混凝土；拌合；运输：浇筑
1. 前言
（1）随着国内近年来高速铁路和公路等建设项目的迅猛发展，很多主体工程的设计使用年限都由以前的50年提高到了100甚至120年，而决定工程正常使用年限的最主要因素之一就在于工程所用混凝土的质量。
（2）通过严格控制原材料品质，科学合理选配高性能的混凝土，在施工中采取各项措施保证混凝土拌合、捣固和养护质量，才能最终浇筑出高强度、高品质的耐久性混凝土，确保工程在合理的寿命期内安全使用。本文主要依据铁路方面的建设经验和数据，对高性能混凝土的施工技术进行探讨和阐述。
2. 混凝土原材料要求
高性能混凝土必须严格控制原材料的质量，根据以往的经验，水泥、粗骨料、拌合水的质量比较容易保证，细骨料、粉煤灰和外加剂因为料源、产量等原因，控制难度相对比较大。
2.1水泥。
（1）水泥采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其品质应符合GB175-1999的有关规定。
（2）水泥的比表面积不宜超过350m2/Kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%。
2.2细骨料。
细骨料选用级配合理、质地均匀坚固的天然洁净河砂，细度模数为2.6～3.0，其品质应满足相应要求要求。
2.3粗骨料（粗骨料品质指标见表1）。
2.4矿物掺和料。
矿物掺和料选用粉煤灰和磨细矿渣，其品质应分别满足表2和表3要求：
2.5外加剂。
外加剂采用减水率达25%以上的优质聚羧酸类高效减水剂，具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善和提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性等性能。
2.6水。
混凝土用水应满足JGJ63-89的规定，也可采用符合国家标准生活饮用水。
3. 高性能混凝土技术要求
3.1强度等级。
根据施工需要，配备相应的强度等级，铁路主体结构一般各分部工程的耐久性指标见表4。
3.2工艺要求。
混凝土采用具有自动计量和检测装置的拌合站进行集中拌合混凝土，搅拌运输车运送至施工地点，砼浇筑采用泵送砼。混凝土入模前各项指标要求见表5。
4. 配合比试验
混凝土配合比的设计必须满足强度、耐久性、抗冻、抗渗、抗腐蚀要求。要建立完善的检测试验体系，科学设计混凝土理论配合比，严格控制施工配合比。
4.1原材料筛选：
进行砂、石、水泥、外加剂、外掺料、等混凝土料源调查和检验，选择性能满足要求且经济、料源稳定的原材料。
4.2粗骨料级配试验。
将两个粒级的碎石按不同比例混合，分别进行筛分试验和紧密密度试验，然后将符合连续级配要求的比例筛选出来，作混合比例——紧密密度曲线，紧密密度最大值所对应的比例即为两级配石子的比例。
4.3最佳砂率试验。
碎石采用最佳比例，然后用不同的砂率与其进行混合，分别测试其紧密密度，作出砂率——紧密密度曲线，混合料紧密密度最大值所对应的比例即为最佳砂率。
4.4外加剂适应性试验。
分别将不同品种的外加剂与所选用的水泥进行试拌，测试其减水率、坍落度及其损失、拌合物性能，根据试验结果选择适应性好的外加剂品种。
4.5正交试验。
以水胶比、外掺料掺和比例、水泥用量作为因子，选择适当的水平进行正交设计和试验，对混凝土拌合物及不同龄期混凝土力学性能指标、耐久性能进行测试，根据试验结果进行正交分析，找出各因子对混凝土性能指标的趋势和水平，综合确定出最佳比例。
4.6室内试拌调整。
将正交试验所确定的比例在室内进行试拌、调整，测试各种性能参数，确定出理论配合比。
4.7〖JP3〗中间生产试验。
进行生产性试验，以确定混凝土的工作性，并进行混凝土温升曲线测试，以掌握混凝土的温升特性。
实体采样进行混凝土质量分析和抗渗透电通量试验、抗冻试验，确认结构混凝土的耐久性。〖JP〗
4.8经济、技术对比分析。
进行经济、技术对比分析，确定出经济适用的混凝土配合比。每种混凝土都应有备用的配合比。
5. 高性能混凝土拌合
5.1拌合设备。
采用具有自动计量的拌合站，配置3～4只粉料储料罐，分别储存水泥、粉煤灰等。配置4组骨料配料仓，料仓出料口由气动阀控制，并安装在线含水量检测仪器，可在线连续检测砂石实际含水量，及时对混凝土配合比进行调整。
5.2投料方法。
（1）水泥、粉煤灰、矿渣均采用罐装，螺旋送料器自动计量送料，砂、石采用皮带输送机配料。
（2）水、外加剂均采用自动计量添加，禁用人工投料。
（3）混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量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%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。
5.3搅拌投料顺序。
（细骨料+水泥+外掺料）→搅拌均匀→加入所需用水量→砂浆充分搅拌→液体外加剂→充分搅拌→投入粗骨料→继续搅拌至均匀。
5.4搅拌时间。
每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min，搅拌时间比普通混凝土稍长些。
5.5注意事项。
（1）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。
（2）炎热季节搅拌混凝土时，控制水泥的入搅拌机温度≯40℃。
6. 高性能混凝土运输
6.1混凝土采用罐车运输、混凝土泵输送，确保浇筑工作连续进行，不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。
6.2运输混凝土过程中，保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。
7. 高性能混凝土浇筑
7.1混凝土入模前，测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能。
7.2混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
7.3炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇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℃。
7.4浇筑大体积混凝土结构（或构件最小断面尺寸在800mm以上的结构）前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施。
7.5新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不大于20℃。
7.6振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。混凝土浇筑完成后，仔细将混凝土暴露面压实抹平，抹面时严禁洒水。
8. 结语
自2005年国内高铁和客运专线建设引入电通量作为混凝土耐久性检测的指标，经过这些年的努力和探索，对高性能混凝土有了比较成熟的实践经验和认识，但是至今也仅有10年左右的时间，还没有实体工程真正经受过整个设计使用年限的考验，我们对高性能混凝土的研究也还有需要验证和探究的地方。
【关键词】混凝土原材料；高性能混凝土；拌合；运输：浇筑
1. 前言
（1）随着国内近年来高速铁路和公路等建设项目的迅猛发展，很多主体工程的设计使用年限都由以前的50年提高到了100甚至120年，而决定工程正常使用年限的最主要因素之一就在于工程所用混凝土的质量。
（2）通过严格控制原材料品质，科学合理选配高性能的混凝土，在施工中采取各项措施保证混凝土拌合、捣固和养护质量，才能最终浇筑出高强度、高品质的耐久性混凝土，确保工程在合理的寿命期内安全使用。本文主要依据铁路方面的建设经验和数据，对高性能混凝土的施工技术进行探讨和阐述。
2. 混凝土原材料要求
高性能混凝土必须严格控制原材料的质量，根据以往的经验，水泥、粗骨料、拌合水的质量比较容易保证，细骨料、粉煤灰和外加剂因为料源、产量等原因，控制难度相对比较大。
2.1水泥。
（1）水泥采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其品质应符合GB175-1999的有关规定。
（2）水泥的比表面积不宜超过350m2/Kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%。
2.2细骨料。
细骨料选用级配合理、质地均匀坚固的天然洁净河砂，细度模数为2.6～3.0，其品质应满足相应要求要求。
2.3粗骨料（粗骨料品质指标见表1）。
2.4矿物掺和料。
矿物掺和料选用粉煤灰和磨细矿渣，其品质应分别满足表2和表3要求：
2.5外加剂。
外加剂采用减水率达25%以上的优质聚羧酸类高效减水剂，具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善和提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性等性能。
2.6水。
混凝土用水应满足JGJ63-89的规定，也可采用符合国家标准生活饮用水。
3. 高性能混凝土技术要求
3.1强度等级。
根据施工需要，配备相应的强度等级，铁路主体结构一般各分部工程的耐久性指标见表4。
3.2工艺要求。
混凝土采用具有自动计量和检测装置的拌合站进行集中拌合混凝土，搅拌运输车运送至施工地点，砼浇筑采用泵送砼。混凝土入模前各项指标要求见表5。
4. 配合比试验
混凝土配合比的设计必须满足强度、耐久性、抗冻、抗渗、抗腐蚀要求。要建立完善的检测试验体系，科学设计混凝土理论配合比，严格控制施工配合比。
4.1原材料筛选：
进行砂、石、水泥、外加剂、外掺料、等混凝土料源调查和检验，选择性能满足要求且经济、料源稳定的原材料。
4.2粗骨料级配试验。
将两个粒级的碎石按不同比例混合，分别进行筛分试验和紧密密度试验，然后将符合连续级配要求的比例筛选出来，作混合比例——紧密密度曲线，紧密密度最大值所对应的比例即为两级配石子的比例。
4.3最佳砂率试验。
碎石采用最佳比例，然后用不同的砂率与其进行混合，分别测试其紧密密度，作出砂率——紧密密度曲线，混合料紧密密度最大值所对应的比例即为最佳砂率。
4.4外加剂适应性试验。
分别将不同品种的外加剂与所选用的水泥进行试拌，测试其减水率、坍落度及其损失、拌合物性能，根据试验结果选择适应性好的外加剂品种。
4.5正交试验。
以水胶比、外掺料掺和比例、水泥用量作为因子，选择适当的水平进行正交设计和试验，对混凝土拌合物及不同龄期混凝土力学性能指标、耐久性能进行测试，根据试验结果进行正交分析，找出各因子对混凝土性能指标的趋势和水平，综合确定出最佳比例。
4.6室内试拌调整。
将正交试验所确定的比例在室内进行试拌、调整，测试各种性能参数，确定出理论配合比。
4.7〖JP3〗中间生产试验。
进行生产性试验，以确定混凝土的工作性，并进行混凝土温升曲线测试，以掌握混凝土的温升特性。
实体采样进行混凝土质量分析和抗渗透电通量试验、抗冻试验，确认结构混凝土的耐久性。〖JP〗
4.8经济、技术对比分析。
进行经济、技术对比分析，确定出经济适用的混凝土配合比。每种混凝土都应有备用的配合比。
5. 高性能混凝土拌合
5.1拌合设备。
采用具有自动计量的拌合站，配置3～4只粉料储料罐，分别储存水泥、粉煤灰等。配置4组骨料配料仓，料仓出料口由气动阀控制，并安装在线含水量检测仪器，可在线连续检测砂石实际含水量，及时对混凝土配合比进行调整。
5.2投料方法。
（1）水泥、粉煤灰、矿渣均采用罐装，螺旋送料器自动计量送料，砂、石采用皮带输送机配料。
（2）水、外加剂均采用自动计量添加，禁用人工投料。
（3）混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量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%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。
5.3搅拌投料顺序。
（细骨料+水泥+外掺料）→搅拌均匀→加入所需用水量→砂浆充分搅拌→液体外加剂→充分搅拌→投入粗骨料→继续搅拌至均匀。
5.4搅拌时间。
每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min，搅拌时间比普通混凝土稍长些。
5.5注意事项。
（1）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。
（2）炎热季节搅拌混凝土时，控制水泥的入搅拌机温度≯40℃。
6. 高性能混凝土运输
6.1混凝土采用罐车运输、混凝土泵输送，确保浇筑工作连续进行，不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。
6.2运输混凝土过程中，保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。
7. 高性能混凝土浇筑
7.1混凝土入模前，测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能。
7.2混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
7.3炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇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℃。
7.4浇筑大体积混凝土结构（或构件最小断面尺寸在800mm以上的结构）前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施。
7.5新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不大于20℃。
7.6振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。混凝土浇筑完成后，仔细将混凝土暴露面压实抹平，抹面时严禁洒水。
8. 结语
自2005年国内高铁和客运专线建设引入电通量作为混凝土耐久性检测的指标，经过这些年的努力和探索，对高性能混凝土有了比较成熟的实践经验和认识，但是至今也仅有10年左右的时间，还没有实体工程真正经受过整个设计使用年限的考验，我们对高性能混凝土的研究也还有需要验证和探究的地方。