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摘要：本文以城际铁路D3环境下桥梁抗冻F400高性能C45混凝土为例，总结了原材料和砼的质量技术要求及抗冻等级F400高性能混凝土配制和应用特点。
关键词：高抗冻F400 高性能C45混凝土 含气量 硬化混凝土气泡间距系数
引言：高性能混凝土是采用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下，采取低水胶比、大掺量优质掺合料配制而成，具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性，在铁路工程中广泛应用。水胶比、含气量的高低和掺合料的掺量是配制抗冻F400高性能C45混凝土的关键。
1 抗冻F400高性能C45混凝土配合比设计技术要求
根据TB/T3275-2011《铁路混凝土》、TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》和施工工艺要求，混凝土各项技术要求见下表1：
表1
2 原材料质量
高性能混凝土的原材各项指标应符合TB/T 3275-2011《铁路混凝土》中相应的的要求。
2.1 水泥：康达(山东)水泥有限公司P.O42.5（低碱）水泥，比表面积为344m2/kg、碱含量为0.52%、氯离子含量为0.032%、三氧化硫含量为2.0%。
2.2粉煤灰：威海港域粉煤灰科技有限公司 F类C50及以上用粉煤灰，其细度为11.6%、碱含量为1.18%、氯离子含量为0.006%、三氧化硫含量为0.78%。
2.3矿粉：为康达（山东）水泥有限公司 S95矿渣粉，其氧化镁含量为0.18%、碱含量为0.72%、氯离子含量为0.02%、三氧化硫含量为0.08%。
2.4粗骨料：莱阳市龙旺庄镇5-25mm级配碎石，为非碱活性骨料，岩石抗压强度为131MPa、吸水率为0.31%、坚固性1%、氯离子含量为0%、硫化物及硫酸盐含量为0.06%。
2.5细骨料：莱阳市西留镇II区中砂，为非碱活性骨料、吸水率为1.1%、坚固性3%、氯离子含量为0.001%、硫化物及硫酸盐含量为0.03%。
2.6外加剂：山东省建筑科学研究院NC-J聚羧酸系减水剂和引气剂，减水剂掺量1%的减水率为29%、氯离子含量为0.04%、碱含量为1.52%；引气剂掺量0.3%的减水率为8.4%、1h含气量经时变化为0.3%、相对耐久性指标（200次）为90%、氯离子含量为0.09%、碱含量为1.24%、28d硬化后混凝土气泡间距系数为71um。
2.7 拌合用水：地下水符合JGJ 63-2006《混凝土用水标准》中技术要求。
3 混凝土配合比设计：
3.1 根据TB/T 3275-2011《铁路混凝土》和TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》，采用低水胶比设计，掺用减水剂1.0%、引气剂0.3%，经初步试拌用水量为155 kg/m3。由以上条件配制了2个配合比见表2：
表2 混凝土配合比设计
4 施工过程中的控制
4.1搅拌
混凝土原材料应严格按照施工配比进行准确称量，特别是减水剂和引气剂的计量在生产前进行校准，以免砼拌合物的含气量波动过大，降低砼的耐久性和强度。
4.1.1搅拌时应进行二次投料，(宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料，搅拌均匀后，再加入外加剂和所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，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，总搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。
4.1.2冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的温度，以保证混凝土的入模温度满足要求，应优先采用加热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，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃.
4.1.3当在炎热季节搅拌混凝土时，宜采取措施控制水泥的入搅拌机温度不大于40℃，应采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用加入冰块降低水温来搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足要求。
4.2 运输和浇筑
4.2.1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，严禁在运输过程中向混凝土内加水。
4.2.2应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准， 一般不宜超过30s，避免过振。
5 结束语
配制抗冻F400高性能C45砼与施工质量控制要点：
5.1 混凝土含气量宜为5-6%，含气量过低就会降低混凝土的抗冻性能，含气量过高会造成砼强度的下降，因此要求混凝土入模时的含气量稳定，选择优良稳定的引气剂是关键。引气剂的质量指标包括1h含气量经时变化、减水率、相对耐久性、硬化砼气泡间距系数等。
5.2 配制砼时降低水胶比适当提高了胶材用量，混凝土掺合料掺量不宜过高，以30%左右为宜，因拌合物的含气量为5%-6%，如掺合料过高会造成粉煤灰上浮，浮浆层厚导致砼质量不均匀，影响实体结构质量。
5.3 振捣时间不宜过长，因混凝土浆体丰富，和易性良好，长时间振捣会造成混凝土内部含气量下降，影响砼实体结构耐久性质量。
参考文献：
[1] TB/T 3275-2011《铁路混凝土》.
[2] TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》.
论文作者:叶培君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
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