京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计研究与应用

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1、京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计研究与应用【】通过采用降低水胶比、掺加矿物掺和料、并产生适当的含气量的方法能够降低混凝土内部缺陷，提高混凝土耐久性，对不同种类和不同掺量的矿物掺和料配合比室内拌和结果对比分析，得出粉煤灰、矿渣粉各掺加20%时混凝土耐久性能、力学性能及其他性能满足设计的要求，本文并且通过对混凝土原材料、拌和、浇筑及养护的控制，使高性能混凝土在京沪高速铁路墩身、承台等施工部位得到成功的施工应用。　　【关键词】京沪高速铁路；高性能混凝土；耐久性；配合比设计；研究与应用　　　　1工程概况　　京沪高速铁路是《中长期

2、铁路X规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项工程，是继三峡工程、青藏铁路、南水北调工程之后，中国的又一个超大型工程。正线全长约1318公里，设计时速350公里,作为客运专线的一种重要结构物，桥梁的耐久性至关重要。铁道部科技司等相关部门发布了若干暂行技术条件和规范、标准，确保客运专线混凝土结构的长期耐久性。　　客运专线混高性能凝土的技术性能特点有：混凝土有抗裂、抗氯离子渗透性、抗冻性、耐蚀性、抗碱骨料反应性等耐久性要求。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标，具有耐久性、工作性、适用性、高强度、体积稳定性好等特点。。　　2

3、原材料选择　　2.1水泥　　本工程采用的水泥为山东榴园水泥厂生产的“瑞元”P.O42.5水泥，其各项性能检测结果见表2-1、2-2：　　　　表2-1“瑞元”牌P.O42.5水泥试验成果　　密度（g/cm3）比表面积标准稠度（%）凝结时间（h：min）安定性抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）　　初凝终凝3d28d3d28d　　榴园P.O42.53.0934629.03:464:41合格24.345.05.48.6　　GB175-2007/≥300/≥45min≤390min沸煮法合格≥17.0≥42.5≥3.5≥6.5　　

4、表2-2“瑞元”牌P.O42.5水泥化学性能试验成果　　S3O含量（%）游离CaO含量（%）Cl含量（%）碱含量（%）C3A含量（%）MgO含量（%）　　榴园P.O42.51.840.800.0160.545.663.80　　科技基（2005）101号≤3.5≤1.0≤0.10≤0.80≤8.0≤5.0　　　　　　　　2.2掺和料　　本工程采用的矿物掺和料分别为邹县发电厂生产的Ⅰ级粉煤灰和济南鲁新新型建材有限公司生产的鲁新S95级矿渣粉。　　2.3骨料　　本工程采用的粗骨料为邹城隆兴石材厂5-10mm，10-20mm，20

5、-31.5mm碎石，细骨料为邹城尼山水库河砂。注：岩相法未发现碱-碳酸盐反应活性物质，碱-硅酸盐反应采用快速砂浆棒法。　　2.4聚羧酸高性能外加剂　　本工程采用山西凯迪KDSP-1聚羧酸盐高性能混凝土外加剂。　　3配合比试验　　施工的DK531412.98～DK551794.10段属于寒冷地区，冻融破坏环境等级为D1，碳化环境等级为T3，部分区域有硫酸盐侵蚀等级为H1、H2，混凝土配合比及拌和物性能、力学、耐久性能检测结果如表3-1、3-2：　　　　表3-1配合比试验结果　　编号使用部位水胶比用水量（kg/m3）粉煤灰掺量

6、（%）矿渣粉掺量（%）砂率（%）坍落度（mm）扩展度（mm）含气量（%）　　S-5墩身、承台0.4415040/411804905.7　　S-6墩身、承台0.4215040/401754605.2　　S-7墩身、承台0.4015040/391704605.5　　S-8墩身、承台0.3815040/381754905.7　　S-9墩身、承台0.441502020411754305.7　　S-10墩身、承台0.421502020401754405.4　　S-11墩身、承台0.401502020391754606.0　　S-12

7、墩身、承台0.381502020381804405.6　　表3-2配合比力学性能、耐久性能试验结果　　编号使用部位抗压强度（Mpa）抗裂性电通量（C）抗冻性　　7d14d28d56d　　S-5墩身、承台23.931.041.848.1无裂纹611/　　S-6墩身、承台24.232.943.148.8无裂纹573/　　S-7墩身、承台26.034.645.451.2无裂纹555≥F300　　S-8墩身、承台28.735.746.453.7无裂纹548≥F300　　S-9墩身、承台32.840.245.150.2无裂纹592/

8、　　S-10墩身、承台35.742.746.156.1无裂纹565/　　S-11墩身、承台36.745.550.457.2无裂纹583≥F300　　S-12墩身、承台38.848.753.458.0无裂纹542≥F300　　　　根据试验结果，可知：　　3.1所选水胶比在0.38-0.44范围内，不同掺和