摘要：在有限的作业空间内进行混凝土施工，混凝土质量不容易控制，成型后外观质量较差，强度和耐久性都不容易满足设计要求。铁路隧道混凝土还受工程地质、水文地质、结构受力、施工质量和自然环境等因素影响，常会出现裂纹，形成安全隐患。针对铁路隧道高性能混凝土，文章从矿物掺和料对碳化深度的影响，铁路隧道高性能混凝土的工作性调整等方面展开研究，保证铁路隧道施工质量，节约成本。关键词：铁路隧道；高性能混凝土；碳化深度；混凝土工作性1研究意义在有限作业空间内进行混凝土施工，混凝土质量不容易控制，成型后外观质量较差，强度和耐久性都不容易满足设计要求。铁路隧道混凝土还受工程地质、水文地质、结构受力、施工质量和自然环境等因素影响，常会出现裂纹，形成安全隐患。随着时间的推移，有可能会导致工程质量事故和行车安全事故。铁路隧道施工现场严禁通过加水的方式来重塑混凝土工作性，因为这样做将大大降低混凝土的力学性能与耐久性，但这种状况经常出现。如果将缺失工作性的混凝土废弃也是不现实的，因此科学合理地处理坍落度不够的混凝土，对保证质量和节约成本是非常有必要的。2矿物掺和料对碳化深度的影响在混凝土配合比设计过程中，人们更多的倾向于认真对待氯盐、硫酸盐侵蚀环境与冻融环境。而对碳化环境下的混凝土，只是按标准中水胶比、最大和最小胶凝材料用量、电通量等参数与指标控制。影响混凝土碳化速度的因素是多方面的，但与施工密切相关且影响最为显著的是混凝土配合比中矿物掺和料掺量，以及施工过程中混凝土养护效果。按照规范进行混凝土配合比设计，使用的水泥（C）为P·O42.5级，粉煤灰（F）为F类I级，磨细矿渣粉（K）为S95级，细骨料为中砂（S），粗骨料为5~25mm碎石（G），外加剂为聚羧酸高效减水剂（J），拌合水为地下水（W），水胶比统一为0.38，砂率统一为41%。测试现场养护时限下不同矿物掺和料掺量的配合比在不同龄期下的碳化深度如表1所示，测试现场养护时限下掺30%粉煤灰混凝土90天碳化深度如图1所示，测试现场养护时限下掺60%粉煤灰混凝土90天碳化深度如图2所示。表1不同矿物掺和料掺量在不同龄期下的碳化深度从表1可以得出，矿物掺和料掺量、养护龄期对混凝土抗碳化性能影响明显，矿物掺物料的种类对混凝土抗碳化性能影响不明显。随着混凝土的龄期增长，碳化速率变缓。隧道环境中的CO2含量常年处于较高水平，尽管大掺量矿物掺和料混凝土的碳化深度在使用年限内最终不一定能突破钢筋保护层，但钢筋混凝土结构一般承受着弯拉荷载，大量矿物掺和料加入，降低混凝土抗弯拉性能。因此，如果混凝土不需要比抗碳化性能、抗弯拉性能更重要的性能，在钢筋混凝土中掺入40%以上的矿物掺和料要慎重考虑。3铁路隧道高性能混凝土的工作性调整3.1全国混凝土原材料使用情况随着国家在基础建设中资金的大量投入，高性能混凝土在工程中应用达到了空前的规模，年全国混凝土产量突破24亿m3，混凝土中的某些原材料已供不应求。施工过程中，受地域、季节、同时期其他建筑需求等影响，某个时段某种材料可能发生短缺或者质量降低。在选用混凝土原材料时，应考虑供货商的供应能力和质量保证等情况，正确评估材料质量的波动范围，为后续理论配合比的选定、施工过程中的质量控制作好充分的准备。全国多数地区能够保证胶凝材料和减水剂质量，适应性也能满足要求，但粗骨料和细骨料质量很难控制，供应紧且被垄断。碎石一般棱角多、针片状多、石粉含量多，压碎值也不高，含泥量大。砂的细度模数波动大且频率高，含泥量也较大。3.2对工作性的要求铁路隧道混凝土现场施工要求混凝土坍落度和扩展度大，最好能达到自密实的效果，这样便于混凝土施工。受环境温度和原材料质量波动影响，混凝土自身抗干扰性要强，有粘聚性和保坍效果，生产成本相对要低，强度和耐久性也满足设计要求，以最少的成本换取所需的使用功能和寿命周期，打造出价值混凝土。3.3工作性调整的方法以安徽巢湖某铁路隧道工程为依托，按照施工图设计要求，对高性能混凝土作进一步研究，通过应用《高性能混凝土的制备方法》发明专利技术，确定胶材比、减胶比、砂率和级配比，再通过混凝土试拌，选定目标配合比。使该工程混凝土强度和耐久性满足设计要求，现场施工的混凝土具有优越的工作性能，解决碳化深度大和外观质量差的问题，降低后期维修成本。4结语（1）配合比设计过程中要充分考虑试配原材料技术指标，配合比选定时可酌情调整配合比参数，得出合理的配合比。在隧道中的衬砌混凝土与处于弯拉荷载下的钢筋混凝土中掺入40%以上的矿物掺和料要慎重考虑。（2）工程主体施工质量终身制，配合比设计单位应从长远利益考虑混凝土生产成本。现阶段设计的混凝土成本虽增加，但能保证现场混凝土便于施工，成型后内实外美，避免或降低后期维护维修的成本。（3）严格的养护制度是混凝土质量保障的最后一道屏障。养护对混凝土性能有着举足轻重的作用，同时也是施工过程中最容易被忽略的工序，施工中必须认真对待。作者简介：周志涛（-），男，黑龙江海伦人，中铁二十二局集团有限公司高级工程师，研究方向：建筑施工。参考文献[1]张建宏.混凝土质量事故分析和处理[J].福建建筑，（3）：84-86.[2]中国建筑科学研究院.混凝土结构工程施工规范：GB—[S].北京：中国建筑工业出版社，.[3]陕西省建筑科学研究院.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程：JGJ/T23-[S].北京：中国建筑工业出版社，.[4]周志涛.高性能混凝土的制备方法：.8[P].-11-14.刊登于《中国高新科技》年第6期
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