淺談鐵路混凝土的質(zhì)量控制

王新明

（廣州鐵誠工程質(zhì)量檢測有限公司　廣東省　廣州市　510600）

淺談鐵路混凝土的質(zhì)量控制

王新明

（廣州鐵誠工程質(zhì)量檢測有限公司廣東省廣州市510600）

中國鐵路建設(shè)在近十年得到了高速發(fā)展，鐵路是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和公共交通的特點(diǎn)決定了鐵路線上的主要結(jié)構(gòu)混凝土都是按100年使用壽命來設(shè)計(jì)，即耐久性混凝土。鐵路混凝土從2004年開始，至2005年推出了一系列的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來規(guī)范混凝土的原材料質(zhì)量、配合比的設(shè)計(jì)、攪拌站的工作以及混凝土的施工和養(yǎng)護(hù)等，筆者從事鐵路工程質(zhì)量檢測二十多年，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)淺談鐵路混凝土的質(zhì)量控制。

鐵路工程；混凝土；原材料；耐久性；強(qiáng)度

混凝土質(zhì)量的控制是一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)過程的控制，各個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格控制，缺一不可。在現(xiàn)場混凝土施工的過程中有以下幾個(gè)方面要加強(qiáng)控制：

1　原材料的控制

混凝土的原材料主要有：①水泥：中國的水泥生產(chǎn)發(fā)展迅速，旋窯生產(chǎn)的水泥質(zhì)量有一定的保證，按耐久性混凝土生產(chǎn)要求主要控制水泥的比表面積在（300～350）m2/kg、游離CaO含量≤1.0％、熟料中C3A≤8％、堿含量≤0.8％（預(yù)制梁堿含量≤0.6％）。在施工中宜選用非早強(qiáng)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，要避免水泥剛出爐就使用的現(xiàn)象，因?yàn)樵诎柚苹炷習(xí)r高溫的水泥會(huì)影響其坍落度，檢測水泥安定性時(shí)檢測指標(biāo)可能會(huì)超標(biāo)（幾天后檢測指標(biāo)又正常）。②骨料的質(zhì)量有一定的地域性共性特點(diǎn)。碎石除材質(zhì)要求：母巖抗壓強(qiáng)度大于混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5倍、氯離子含量≤0.02％、硫化物和硫酸鹽含量≤0.5％外，碎石的粒徑、粒形、表面狀況、級(jí)配以及軟弱顆粒和石粉含量都會(huì)影響混凝土質(zhì)量。一般優(yōu)先選擇反擊破壞法生產(chǎn)的碎石，其粒形為球形，針片狀含量少。同時(shí)還應(yīng)選擇小粒徑碎石，因?yàn)槠渌酀{體和單個(gè)石子界面的過渡層周長和厚度都小，難以形成較大缺陷，有利于界面強(qiáng)度的提高，粒徑越小石子本身缺陷的幾率越小。砂的質(zhì)量主要控制其氯離子含量和含泥量。砂的粗細(xì)狀態(tài)取決于地區(qū)河流的水流情況，其質(zhì)量受地區(qū)限制，在工程中砂優(yōu)先選用中粗砂，實(shí)際要根據(jù)砂的粗細(xì)情況調(diào)整砂率來改善混凝土的和易性。③礦物摻合料中粉煤灰應(yīng)用比較廣泛，在梁的生產(chǎn)中可能還參加礦粉和硅灰，摻入較大量礦物摻合料可降低溫升（特別是大體積混凝土），改善工作性，增進(jìn)后期強(qiáng)度，并可改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高抗侵蝕能力和耐久性。粉煤灰是電廠的附屬產(chǎn)品，其質(zhì)量由燃煤的品性和電廠高爐設(shè)備有關(guān)，產(chǎn)量也受限定。在目前的高鐵大建設(shè)的環(huán)境下，粉煤灰供不應(yīng)求而導(dǎo)致供貨的質(zhì)量無法保證，主要是以Ⅱ級(jí)代替Ⅰ級(jí)，或采用Ⅱ級(jí)摻加少量外摻料來改善需水比和燒失量、機(jī)械磨細(xì)等方法，使Ⅱ級(jí)粉煤灰在指標(biāo)上達(dá)到Ⅰ級(jí)條件，因此在使用前應(yīng)要嚴(yán)格檢測。④外加劑應(yīng)采用聚羧酸減水劑，現(xiàn)場存在的質(zhì)量問題是：減水劑有效成分偏少，廠家采用摻加引氣劑或要求加大摻量來達(dá)到減水效果。

2　混凝土配比的控制

鐵路混凝土的配比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循工作性能優(yōu)良、強(qiáng)度和耐久性滿足要求、經(jīng)濟(jì)合理的原則，以耐久性為主要依據(jù)，強(qiáng)度要求在其次，工藝要求為第三。設(shè)計(jì)前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物使用年限（分100年、60年、30年）、所在的環(huán)境（碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學(xué)侵蝕環(huán)境、鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境、凍融破壞環(huán)境、磨蝕環(huán)境）、作用等級(jí)來確定混凝土的最大水膠比、膠凝材料的最少用量和最大用量、礦物摻合料的摻量、最低強(qiáng)度等級(jí)和密實(shí)性。然后根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和施工工藝要求設(shè)計(jì)計(jì)算原材料的用量，再根據(jù)施工溫度環(huán)境、運(yùn)輸距離和連續(xù)施工的時(shí)間來調(diào)整混凝土的拌合性能。理論配合比設(shè)計(jì)后還要根據(jù)原材料的檢測參數(shù)來驗(yàn)證混凝土中的總堿含量、氯離子總含量和三氧化硫含量是否符合相關(guān)規(guī)定。根據(jù)理論配合比拌合混凝土，測試拌和物的坍落度（或增實(shí)因數(shù)）、泌水率、凝結(jié)時(shí)間和含氣量，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整砂率和外加劑摻量直至混凝土各參數(shù)都滿足相關(guān)要求。這一過程中：控制好水膠比就能有效地控制好混凝土的耐久性和強(qiáng)度；水泥用量是以在滿足混凝土早期強(qiáng)度要求的前提下應(yīng)盡量減少水泥用量為原則，可以降低混凝土內(nèi)部的溫升、提高混凝土抗環(huán)境因素侵蝕的能力；合理摻加一定比例（20～40％）的礦物摻合料可以改善膠凝材料的結(jié)構(gòu)組成，降低水泥水化熱和混凝土內(nèi)部的溫升，提高混凝土的耐久性?？刂坪霉橇系膿奖雀纳瓢韬臀锏暮鸵仔院捅Ｋ?。

3　混凝土的施工控制

混凝土的施工包括：攪拌、運(yùn)輸、澆筑和振搗。鐵路混凝土一般采用現(xiàn)場工廠化集中攪拌。在原材料進(jìn)場后應(yīng)立即進(jìn)行檢測，試驗(yàn)人員根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對(duì)理論配合比進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，確保拌和物的性能與原配合比相同，這要求攪拌站對(duì)骨料覆蓋避雨水，減少材料含水率的測定誤差。機(jī)械稱量原材料時(shí)要保證稱量不超要求（膠凝材料、外加劑、拌合水≤1％、骨料≤2％），水泥投入時(shí)溫度不應(yīng)高于70℃。在拌合時(shí)要注意和控制投料的順序和拌合時(shí)間，可提高混凝土的拌合質(zhì)量?；炷恋倪\(yùn)輸要根據(jù)混凝土的凝結(jié)時(shí)間和澆筑速度來配備運(yùn)輸設(shè)備，同時(shí)要防止在運(yùn)輸過程中混凝土發(fā)生離析、漏漿、泌水，還要防曬和防凍?；炷翝仓r(shí)要保證澆筑連續(xù)進(jìn)行，注意混凝土的入模溫度控制在5～30℃，與接觸的介質(zhì)溫度控制在-2～40℃，混凝土的入模溫度與鄰接介質(zhì)間的溫差不應(yīng)大于15℃?；炷恋恼駬v時(shí)間和振搗半徑以振搗密實(shí)為原則，避免過振和漏振。

4　混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)從混凝土澆筑完成1h后就開始，先對(duì)新澆混凝土進(jìn)行覆蓋或噴霧保濕保溫養(yǎng)護(hù)，及時(shí)保水養(yǎng)護(hù)可以保證混凝土的強(qiáng)度正常發(fā)展和減少混凝土的裂紋產(chǎn)生。

5　結(jié)束語

鐵路是國家的運(yùn)輸主要工具，鐵路工程的質(zhì)量是鐵路運(yùn)輸?shù)母颈ＷC，鐵路混凝土是鐵路工程的基礎(chǔ)，確保其質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)的，是需要施工各部門密切配合和合作的，更是每個(gè)參加者都要嚴(yán)格把關(guān)才能實(shí)現(xiàn)。

[1]吳中偉、廉慧珍.高性能混凝土.中國鐵路出版社，1999.

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1673-0038（2015）27-0301-02

2015-6-22