文摘：随着国民经济建设和交通运输的快速发展，普通铁路已不能满足社会的需要。新铁路特线隧道断面大，列车运行速度快。普通混凝土虽然具有高强度的特点，但寿命短，为了正常使用和维护成本高，已经不能满足要求。为满足混凝土结构的安全性、实用性和耐久性要求，提出了高性能混凝土的设计与施工。

与普通混凝土相比，高性能混凝土在抗拉、抗弯、抗裂耐磨、抗冲击、抗疲劳、任性等性能方面均有显著提高，满足安全性、实用性和耐久性的要求。对质量要求严格。隧道衬砌要求混凝土具有抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、耐久性和安全性。在施工过程中，尤其对原材料、混凝土配制、搅拌、运输、浇筑等要求严格。维护保养是非常重要的。

水泥是混凝土的主要固结材料。水泥的抗压强度、抗折强度、安定性和凝结时间都必须经过检验和合格，波特兰水泥或波特兰水泥是隧道高性能混凝土的首选材料，波特兰水泥具有早期强度高、后期强度高、水化热高、强度高的特点。普通硅酸盐水泥是含有少量活性物质的硅酸盐水泥。其性能和应用范围与硅酸盐水泥基本相同，但早期强度和水化热均低于硅酸盐水泥。

高性能混凝土的工作性、强度和耐久性对集料较为敏感，集料是混凝土的重要组成部分。水泥混凝土混合料的体积和重量占水泥混凝土的70%以上，占大多数。其几何特性、物理性能、化学成分等因素对混凝土的早期性能、硬化后的力学性能和耐久性有重要影响，其影响因素有颗粒级配、含泥量、碱活性和有害物质。物质含量

2）如果泥浆含量过高，则不应超过5%。当泥浆含量超过1%时，混凝土强度将降低3MPa～5MPa，空气含量将降低，从而影响混凝土的耐久性。

3)当碱活性超过标准时，水泥、粉煤灰、减水剂的可溶性碱与骨料中的某些组分发生碱集料反应，引起混凝土的膨胀开裂。裂纹、裂纹、胶体溢出等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于0.01%。

4)有害物质的含量会降低混凝土的强度，硫酸盐和硫化物的体积膨胀会引起混凝土的应力和裂缝，从而降低混凝土的耐久性。

细集料不应使用山砂，海砂不应使用，河砂应使用；粗集料必须使用多级配砾石，如果使用卵石，必须是多级破碎表面砾石，并且必须是多级配。ne粉可以提高混凝土拌合物的可加工性，减少混凝土胶凝材料的用量，适量的灰尘还可以起到填充材料的作用，提高混凝土的强度，同时也提高混凝土的抗渗性。在铁路混凝土和砌体工程（TB10210-97）的施工和验收中，规定在混凝土构造时，石粉（小于0.08mm颗粒）的含量不应超过10%，而应包括人工砂和石灰。一个生产系统在实际工程中要高得多。当石粉含量在16%～21%之间时，混凝土的性能较好。

混凝土搅拌用水应当是纯水，不得含有影响水泥正常凝结硬化的油、糖等有害杂质。

高性能混凝土主要通过添加外加剂来提高混凝土的工作性和耐久性，应采用高性能外加剂。

首先，粉煤灰会显著改善混凝土的工作性能。1)粉煤灰是由不同尺寸的球形颗粒组成的玻璃，表面光滑致密，在混凝土混合物中能起到球体润滑作用；2)新鲜混凝土水泥颗粒容易聚集。粉煤灰能有效地分散水泥颗粒，使混凝土搅拌更加均匀；3）取代水泥，减少水泥用量，减少水泥用量。耗水量少，从而降低水灰比，减少出水与离析；4）保水性好。有利于泵送施工，良好的工作性可大大提高混凝土外观质量，保证混凝土内部质量。

其次，粉煤灰提高了高性能混凝土的耐久性。1)火山灰效应，粉煤灰取代部分水泥，不仅可以降低混凝土的有效碱含量，而且产生物理和化学作用，抑制碱-骨料反应。粉煤灰与水泥水化反应生成Ca(OH)2,降低了骨料周围的碱金属离子和氢氧化物离子,从而削弱了碱-骨料反应;混凝土的不均匀性，减少水泥用量，减少水化热，从而减少混凝土本身的收缩开裂，提高混凝土的抗腐蚀性；3）掺加粉煤灰能提高混凝土本身的抗氯离子渗透性。混凝土的密实度和密实度明显提高，电通量指数明显降低，粉煤灰破坏率小于20%。

此外，减水剂也是必不可少的。减水剂在保持一定强度时可以降低耗水量。普通减水剂可降低耗水量5%~20%，提高混凝土密实度，提高混凝土强度和耐久性：降低泌水率，有益。减少混凝土偏析，提高混凝土工作性；混凝土引气量和强度是影响混凝土抗冻性的主要因素，混凝土强度越高，抗冻性越好；水灰比越小，抗冻性越好。

实验结果表明，聚羧酸系减水剂具有较好的分子结构、减水率、流率、引气率、坍落度保持值、凝结时间差和收缩率，减水剂的减水率大于20%。

长隧洞要求高性能混凝土，设计寿命为100年，要求防渗、防冻。在施工中，存在大量的粉煤灰、高效减水剂、防水剂等。配合设计步骤。

一方面，低砂比的使用可以减少水的消耗，同时增加混凝土中骨料的比例，从而减少混凝土本身的电通量，另外，可以减少混凝土的收缩。

除了强度要求外，高性能混凝土的耐久性应采用水灰比和水泥用量，选择具有良好粒径分布的高质量骨料，并根据环境要求选择添加剂。与水泥凝结时间和水灰比有关。根据一些试验，在相同温度下，混凝土的初始凝结时间是标准试验的两倍。混凝土在低温浇筑时，必须具有一定的抗冻性和早期强度性能。

在混凝土生产过程中，应注意控制原材料的测量偏差，混凝土配合比应采用自动测量装置、水泥，水基外加剂和外加剂的称重误差在1％之间，骨料控制在2％左右，水分含量高。每个班次的NT应至少检查3次。如果出现任何异常情况，应重新检查。根据测得的水分含量，调整耗水量、粗骨料、水洗骨料和细骨料消耗。混凝土搅拌中的水泥温度：南方不应高于60℃，北方不应高于5℃。0℃，不应低于10℃。

施工初期，对选定的水泥、砂、砾石、外加剂、外加剂等原材料进行耐久性试验，制成抗冻融循环性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、钢c。抗蚀性和碱-骨料反应。

混凝土拌和物应均匀混合，颜色均匀。不发生偏析和出血，强制搅拌器1000的最短混合时间应至少2分钟。混凝土混合物应随时检查坍落度、含气量、流率和模具温度。

混凝土的输送能力应满足施工需要，使浇筑工作不间断，保持均匀，不出现分层、离析现象，否则混凝土混合物应搅拌两次，严禁加水。混凝土输送过程中应注意的问题。

对于大体积混凝土浇筑，应事先制定浇筑方案。混凝土的温度、坍落度、含气量、泌水率和坍落度损失率应在混凝土浇筑前通过试验设备测量。模具温度一般控制在5～25℃，浇筑时混凝土的自由落下高度不应大于2m，大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等设备辅助浇筑。在混凝土浇筑过程中，应采用分层连续移动法，间隔时间不得超过90分钟，施工缝不得随意留置。新浇混凝土和邻近硬化混凝土的温度不得超过15℃。混凝土搅拌、运输和浇筑的全部时间不得超过混凝土的初始凝结时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑。在底层初始设置之前，应先浇筑混凝土上层，上层和下层应不低于1.5米。

可采用插入式振动棒、附加板式振动器、表面平板式振动器等振动设备。振动时避免与模板及钢筋发生碰撞。使用插入式振动器振动混凝土时，每次振动时间应以浮浆的出现为准。混凝土表面平整，不再出现大量气泡，不再有明显的沉降。一般不超过30s，避免振动。如果需要改变振动位置，应先竖直缓慢地拉出振动器，然后按E振动器应该移动到一个新的位置。如果没有，振动器应该放在混合中并拖动扁平。

混凝土浇筑后，水泥硬化需要一定量的水。混凝土浇筑后，自然空气相对湿度较低的混凝土中的水分容易蒸发，应尽快喷洒和养护。不透水要求的混凝土应不少于14天。当温度低于5摄氏度时，不应喷洒水，并应覆盖绝缘层。在任何时候，混凝土养护水的温度应小于混凝土的表面温度，两者之间的温差不应该太大。混凝土养护时应采取隔热措施，防止混凝土表面温度因环境因素而急剧变化。养护期间，混凝土与表面、表面和环境之间的温差。烙铁不得超过20度。在养护期内，对有代表性的混凝土结构进行温度控制，并采取相同的状态养护记录，防止混凝土受到温湿度侵蚀，进行水泥水化处理。ED平滑，达到预期的强度和抗裂性。

以上是高性能混凝土的生产工艺。原材料和外加剂在确定混凝土的高性能方面起着重要的作用。生产工艺和后期养护质量检测是影响高性能混凝土的因素。然而，高性能混凝土刚刚起步，许多方面还不够成熟，尤其是外加剂还有待进一步研究。




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