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摘要：随着我国社会经济的发展和科学技术的进步，交通事业取得了长足的进步，尤其是近几年高速铁路的建设，建设标准高、技术要求高、质量目标高，特别是对混凝土结构的性能指标、控制和检测等有更严格的要求。所以，高速铁路高性能混凝土的配制和施工就显得尤为重要。笔者对高速铁路高性能混凝土的配制过程、施工技术以及养护方法等进行探究，以此为我国高铁的发展和交通事业的进步贡献微薄力量。
关键词：高性能混凝土；施工技术；铁路
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
在铁路施工的要求中，要求必须使用耐久性能强的材料来进行铁路的施工建设，同时还要能够满足环境保护的需要，而高性能混凝土的特点正好符合铁路建设的技术需要，随着铁路建设的发展，高性能混凝材料已经发展成为铁路建设过程中所必须的材料，在铁路高性能混凝土施工技术中，对高性能混凝土的原材料、配合比、施工中的操作及后期的养护都有具体的技术要求，本文将就以上几点对铁路高性能混凝土施工技术予以分析。
1高性能混凝土概述
1.1高性能混凝土的定义
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同的用途要求，对“耐久性、工作性、实用性、强度、体积稳定性和经济性等”给予保证和重视。因此高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，并且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
1.2高性能混凝土的独特性能
(1)高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗透能力，但是不一定具有高强度，在《高性能混凝土暂行技术条件》中，把高性能混凝土强度规定为满足混凝土结构耐久性要求的最低强度。一般情况下，中、低强度亦可。(2)高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物应具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。(3)高性能混凝土具有较长的使用寿命，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地使用50年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。(4)高性能混凝土具有较高的体积稳定性，混凝土在硬化初期应该具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
2高性能混凝土的原材料技术要求
2.1水泥的品质指标
高性能混凝土的水泥的品质要能够符合GB1999中的有关规定，水泥应该采用品质相对稳定，强度等级大于等于42.5MPa级的硅酸盐水泥，水泥中的碱的含量应该小于0.6%，每千克水泥的比表面积不能超过350平方米，水泥熟料中的C3A的含量应该低于8%。
2.2矿物掺和料的品质指标
其中磨细矿渣粉应该选择来源固定、性能稳定均匀的产品。
2.3拌和水的品质指标
在选用拌和水的过程中，要能够满足相应的国家标准，不能采用海水，可以采用符合国家相关标准的生活饮用水，用拌和水进行水凝初凝及终凝的实验，并采用蒸馏水进行实验，凉席实验所得的初凝及终凝的时间相差应该小于半个小时，并且初、终凝的时间应该能够满足国家有关的规定。
2.4细骨粉的品质指标
细骨料的选择过程中，严禁使用海砂，不能选用山砂、机制砂，应该选用质地均匀、级配合理、坚固的天然中粗的河砂，较为适宜的细度模数应该为2.6～3.0。
2.5粗骨粉的品质指标
粗骨粉最适宜的选材是选择质地均匀坚固、级配合理的碎石，不能采用砂岩的碎石，也可以选用卵石或碎卵石，粗骨料的最大的公称粒径应该小于等于31.5mm，不能超过钢筋的最小间距的四分之三，不能超过钢筋保护层厚度的三分之二。
2.6专用复合外加剂的品质指标
专用复合外加剂应该具有能与水泥进行良好的适应、对混凝土的耐久性有明显的改善、对混凝土孔的结构有明显的细化作用、能够进行适量的引气、减水率高等诸多优点，专用复合外加剂的相关技术参数必须要经过严格的检验。
3配合比设计研究
3.1高性能混凝土配合比設计方法
高性能混凝土使用的原材料比较多，技术要求较高。到目前为止还没有一个统一计算的方法。但是根据混凝土配置的经验和实践，我们总结出一个常用的方法。该方法也是一个经验试验法，主要的思路是把混凝土按照密实体积分为了两个部分:其一是由水泥、水、外加剂和掺合料构成了胶结材料浆体;其二是砂和石子构成了骨料基体。具体的步骤为:①首先计算出空白混凝土的初步配合比;②根据经验初步确定外加剂和细掺料的掺量，通过流动性的实验调整，和抗裂性的对比实验确定基准配合比;③对强度和耐久性实验进行调整，以确定实验室理论的配合比，最后再通过换算确定施工配合比。
3.2高性能混凝土配制的关键技术
高性能混凝土在配合比设计的过程中试验调整是很重要的环节，要做好实验调整，需要掌握高性能混凝土配制的关键技术:①掺合料的合理使用。包含了掺合料的选择，各种掺合料之间的复合，掺合料的掺量，可确定不同的方案，通过抗裂性、流动性、强度和耐久性等的对比实验进行优化，其中抗裂性和流动性对比试验是最为关键的;②各种添加剂的合理使用。包含了外加剂的选用，各种外加剂之间的复合，外加剂的最佳掺量，如何达到和水泥间的良好相容性。通过水和水泥的相容性的对比实验，进行优选。所以相容性对比实验是最为关键的;③混凝土开裂和防裂的控制。包含了原材料的选用，水化热的控制，配合比参数的控制，在施工的过程中，温度的控制，养护措施保证等，通过抗裂性对比实验进行优选。综上所述，能否配置出合格的高性能混凝土的关键，就是掌握好以上三个关键技术。
4铁路高性能混凝土施工技术
4.1施工前的准备
在开始铁路高性能混凝土施工之前，要对整个施工过程进行全面的考虑，制定出可靠的施工方案，同时应该为工程质量制定出详细的治疗标准及技术规范，高性能混凝土的施工，在不同的季节、不同的环境中，对施工工艺有着不同的要求，在施工之前应该对各种因素进行综合的考虑。
4.2原材料的储存
铁路高性能混凝土的施工过程中，原材料的质量对整个工程的质量都有着重要的影响，原材料的采购过程中，要对原材料的数量、规格、品质等进行严格的把关，检验合格的原材料才能在工程中应用，对原材料进行存储时，要根据原材料的种类、用途等进行分类存储。
4.3混凝土的搅拌
首先，混凝土原材料要严格按照施工配合比要求进行准确的称重，称重最大的偏差应该符合以下标准:外加剂±1%;骨料±2%;水泥±1%;拌合用水±1%;其次，在混凝土搅拌之前，要严格的对粗细骨料的含水率进行测定，测定因为天气的变化而引起的粗细骨料含水量的变化，以便及时的对施工中配合比进行调整;最后，使用强制搅拌机对混凝土进行搅拌，使用电子计量系统称量原材料。在搅拌的过程中，先把细骨料、矿物掺合料、水泥和外加剂放入搅拌机中，搅拌均匀，再加入适量的水，带砂浆充分搅拌之后，然后放入粗骨料，直至搅拌均匀。搅拌时间在2～3 min为最佳。
4.4混凝土的浇筑
在开始混凝土的浇筑工作之前，要根据所要施工的铁路所处的环境及施工条件等，选择合理的浇筑方案，对钢筋保护层垫块的紧固程度、数量、位置等进行检查，浇筑过程中的倾落高度应该小于两米，浇筑过程中的时间间隙应该小于一个半小时，浇筑完成后要采取必要的降温防裂措施。
4.5混凝土的运输与浇筑
避免混凝土运输和浇筑过程中的延迟，以最快的速度完成浇筑，特别是在夏季高温天气下。胶凝材料与水混合后立即开始水化，混凝土从开始加水搅拌到浇筑完毕的时间尽量短，防止混凝土过早失去塑性，使混凝土浇筑困难。防止混凝土在运输和浇筑过程的离析，粗骨料的分离将导致混凝土不均匀，且易形成蜂窝。必须杜绝在现场随意加水增加混凝土的流动度，那会严重降低强度和耐久性；特殊情况下通过添加外加剂提高工作性能，但要注意不能引起含气量增加过大，会降低混凝土的某些性能。模板内的残渣应清扫干净，否则会影响混凝土的密实程度。下层浇筑的时间间隔不能太长，特别是在夏季，在浇筑上层混凝土时，下层混凝土必须彻底振捣密实，浇筑速度要快，以免在浇筑上层混凝土时，下层混凝土尚未凝结，防止形成浇筑缝或冷缝。应经常移动泵送管口，防止砂浆的流动性比粗骨料好而产生离析。混凝土泌出的水不能汇集在模板的末端、角落或侧面，而应该引出泌水以保证混凝土的抗压强度。振捣混凝土时，应防止过振引起混凝土的离析；也不能通过振动来水平移动混凝土，那同样更会引起离析。当然也要防止振捣不足出现蜂窝、孔洞、冷接缝、浇筑线等现象。
5铁路高性能混凝土施工后期的整修与养护
因为高性能混凝土的水胶比小，加上掺加了较大比例的掺合料用量，混凝土很少泌水，为防止塑性收缩裂缝，混凝土浇筑完毕后及早进行抹面，并在抹面后及时用塑料薄膜覆盖保湿养生；注意抹面时不能轻易洒水，这会降低面层混凝土的强度和耐久性。低水胶混凝土的养护非常重要，水泥和水混合后水化立即开始，水化程度显著影响混凝土的强度和耐久性；虽然新拌混凝土中的水比水化需要的水多，但是水份蒸发引起过度失水，会影响水化么应的充分进行；如果没有外来水的补充，其内部相对湿度就低，从而使浆体自身变干，到一定程度时水化就会停止。因为水胶比低，混凝土的渗透性低，混凝土一旦干燥，水分将很难再次渗透进去，所以混凝土的湿养护时间最好持续到混凝土达到足够的强度、耐久性。湿养护期间要防止两次洒水时间间隔过大引起混凝土表面干燥，因为干燥交替会使混凝土表面现裂纹甚至开裂。为满足施工工艺要求，混凝土有时需要蒸养，以便在较短的时间内强度达到施工工艺的要求；整個养护过程控制混凝土的芯部和边缘温差以及混凝土的表面和环境温度的温差不大于15℃。
结束语
高性能混凝土材料是铁路建设的过程中不可或缺的材料，在铁路高性能混凝土材料的施工过程中，要能够从源头上把关，对混凝土材料的原材料的质量进行严格的控制，同时做好配合比的设计工作，注意施工中的技术要点，并做好高性能混凝土施工后的养护工作。
参考文献
[1]雷震雯.铁路高性能混凝土施工技术[J].中国科技博览，2011，（9）：311-311.
[2]张宜祥.高性能混凝土施工技术之我见[J].广东科技，2013，22（6）：181-182.
关键词：高性能混凝土；施工技术；铁路
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
在铁路施工的要求中，要求必须使用耐久性能强的材料来进行铁路的施工建设，同时还要能够满足环境保护的需要，而高性能混凝土的特点正好符合铁路建设的技术需要，随着铁路建设的发展，高性能混凝材料已经发展成为铁路建设过程中所必须的材料，在铁路高性能混凝土施工技术中，对高性能混凝土的原材料、配合比、施工中的操作及后期的养护都有具体的技术要求，本文将就以上几点对铁路高性能混凝土施工技术予以分析。
1高性能混凝土概述
1.1高性能混凝土的定义
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同的用途要求，对“耐久性、工作性、实用性、强度、体积稳定性和经济性等”给予保证和重视。因此高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，并且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
1.2高性能混凝土的独特性能
(1)高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗透能力，但是不一定具有高强度，在《高性能混凝土暂行技术条件》中，把高性能混凝土强度规定为满足混凝土结构耐久性要求的最低强度。一般情况下，中、低强度亦可。(2)高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物应具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。(3)高性能混凝土具有较长的使用寿命，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地使用50年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。(4)高性能混凝土具有较高的体积稳定性，混凝土在硬化初期应该具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
2高性能混凝土的原材料技术要求
2.1水泥的品质指标
高性能混凝土的水泥的品质要能够符合GB1999中的有关规定，水泥应该采用品质相对稳定，强度等级大于等于42.5MPa级的硅酸盐水泥，水泥中的碱的含量应该小于0.6%，每千克水泥的比表面积不能超过350平方米，水泥熟料中的C3A的含量应该低于8%。
2.2矿物掺和料的品质指标
其中磨细矿渣粉应该选择来源固定、性能稳定均匀的产品。
2.3拌和水的品质指标
在选用拌和水的过程中，要能够满足相应的国家标准，不能采用海水，可以采用符合国家相关标准的生活饮用水，用拌和水进行水凝初凝及终凝的实验，并采用蒸馏水进行实验，凉席实验所得的初凝及终凝的时间相差应该小于半个小时，并且初、终凝的时间应该能够满足国家有关的规定。
2.4细骨粉的品质指标
细骨料的选择过程中，严禁使用海砂，不能选用山砂、机制砂，应该选用质地均匀、级配合理、坚固的天然中粗的河砂，较为适宜的细度模数应该为2.6～3.0。
2.5粗骨粉的品质指标
粗骨粉最适宜的选材是选择质地均匀坚固、级配合理的碎石，不能采用砂岩的碎石，也可以选用卵石或碎卵石，粗骨料的最大的公称粒径应该小于等于31.5mm，不能超过钢筋的最小间距的四分之三，不能超过钢筋保护层厚度的三分之二。
2.6专用复合外加剂的品质指标
专用复合外加剂应该具有能与水泥进行良好的适应、对混凝土的耐久性有明显的改善、对混凝土孔的结构有明显的细化作用、能够进行适量的引气、减水率高等诸多优点，专用复合外加剂的相关技术参数必须要经过严格的检验。
3配合比设计研究
3.1高性能混凝土配合比設计方法
高性能混凝土使用的原材料比较多，技术要求较高。到目前为止还没有一个统一计算的方法。但是根据混凝土配置的经验和实践，我们总结出一个常用的方法。该方法也是一个经验试验法，主要的思路是把混凝土按照密实体积分为了两个部分:其一是由水泥、水、外加剂和掺合料构成了胶结材料浆体;其二是砂和石子构成了骨料基体。具体的步骤为:①首先计算出空白混凝土的初步配合比;②根据经验初步确定外加剂和细掺料的掺量，通过流动性的实验调整，和抗裂性的对比实验确定基准配合比;③对强度和耐久性实验进行调整，以确定实验室理论的配合比，最后再通过换算确定施工配合比。
3.2高性能混凝土配制的关键技术
高性能混凝土在配合比设计的过程中试验调整是很重要的环节，要做好实验调整，需要掌握高性能混凝土配制的关键技术:①掺合料的合理使用。包含了掺合料的选择，各种掺合料之间的复合，掺合料的掺量，可确定不同的方案，通过抗裂性、流动性、强度和耐久性等的对比实验进行优化，其中抗裂性和流动性对比试验是最为关键的;②各种添加剂的合理使用。包含了外加剂的选用，各种外加剂之间的复合，外加剂的最佳掺量，如何达到和水泥间的良好相容性。通过水和水泥的相容性的对比实验，进行优选。所以相容性对比实验是最为关键的;③混凝土开裂和防裂的控制。包含了原材料的选用，水化热的控制，配合比参数的控制，在施工的过程中，温度的控制，养护措施保证等，通过抗裂性对比实验进行优选。综上所述，能否配置出合格的高性能混凝土的关键，就是掌握好以上三个关键技术。
4铁路高性能混凝土施工技术
4.1施工前的准备
在开始铁路高性能混凝土施工之前，要对整个施工过程进行全面的考虑，制定出可靠的施工方案，同时应该为工程质量制定出详细的治疗标准及技术规范，高性能混凝土的施工，在不同的季节、不同的环境中，对施工工艺有着不同的要求，在施工之前应该对各种因素进行综合的考虑。
4.2原材料的储存
铁路高性能混凝土的施工过程中，原材料的质量对整个工程的质量都有着重要的影响，原材料的采购过程中，要对原材料的数量、规格、品质等进行严格的把关，检验合格的原材料才能在工程中应用，对原材料进行存储时，要根据原材料的种类、用途等进行分类存储。
4.3混凝土的搅拌
首先，混凝土原材料要严格按照施工配合比要求进行准确的称重，称重最大的偏差应该符合以下标准:外加剂±1%;骨料±2%;水泥±1%;拌合用水±1%;其次，在混凝土搅拌之前，要严格的对粗细骨料的含水率进行测定，测定因为天气的变化而引起的粗细骨料含水量的变化，以便及时的对施工中配合比进行调整;最后，使用强制搅拌机对混凝土进行搅拌，使用电子计量系统称量原材料。在搅拌的过程中，先把细骨料、矿物掺合料、水泥和外加剂放入搅拌机中，搅拌均匀，再加入适量的水，带砂浆充分搅拌之后，然后放入粗骨料，直至搅拌均匀。搅拌时间在2～3 min为最佳。
4.4混凝土的浇筑
在开始混凝土的浇筑工作之前，要根据所要施工的铁路所处的环境及施工条件等，选择合理的浇筑方案，对钢筋保护层垫块的紧固程度、数量、位置等进行检查，浇筑过程中的倾落高度应该小于两米，浇筑过程中的时间间隙应该小于一个半小时，浇筑完成后要采取必要的降温防裂措施。
4.5混凝土的运输与浇筑
避免混凝土运输和浇筑过程中的延迟，以最快的速度完成浇筑，特别是在夏季高温天气下。胶凝材料与水混合后立即开始水化，混凝土从开始加水搅拌到浇筑完毕的时间尽量短，防止混凝土过早失去塑性，使混凝土浇筑困难。防止混凝土在运输和浇筑过程的离析，粗骨料的分离将导致混凝土不均匀，且易形成蜂窝。必须杜绝在现场随意加水增加混凝土的流动度，那会严重降低强度和耐久性；特殊情况下通过添加外加剂提高工作性能，但要注意不能引起含气量增加过大，会降低混凝土的某些性能。模板内的残渣应清扫干净，否则会影响混凝土的密实程度。下层浇筑的时间间隔不能太长，特别是在夏季，在浇筑上层混凝土时，下层混凝土必须彻底振捣密实，浇筑速度要快，以免在浇筑上层混凝土时，下层混凝土尚未凝结，防止形成浇筑缝或冷缝。应经常移动泵送管口，防止砂浆的流动性比粗骨料好而产生离析。混凝土泌出的水不能汇集在模板的末端、角落或侧面，而应该引出泌水以保证混凝土的抗压强度。振捣混凝土时，应防止过振引起混凝土的离析；也不能通过振动来水平移动混凝土，那同样更会引起离析。当然也要防止振捣不足出现蜂窝、孔洞、冷接缝、浇筑线等现象。
5铁路高性能混凝土施工后期的整修与养护
因为高性能混凝土的水胶比小，加上掺加了较大比例的掺合料用量，混凝土很少泌水，为防止塑性收缩裂缝，混凝土浇筑完毕后及早进行抹面，并在抹面后及时用塑料薄膜覆盖保湿养生；注意抹面时不能轻易洒水，这会降低面层混凝土的强度和耐久性。低水胶混凝土的养护非常重要，水泥和水混合后水化立即开始，水化程度显著影响混凝土的强度和耐久性；虽然新拌混凝土中的水比水化需要的水多，但是水份蒸发引起过度失水，会影响水化么应的充分进行；如果没有外来水的补充，其内部相对湿度就低，从而使浆体自身变干，到一定程度时水化就会停止。因为水胶比低，混凝土的渗透性低，混凝土一旦干燥，水分将很难再次渗透进去，所以混凝土的湿养护时间最好持续到混凝土达到足够的强度、耐久性。湿养护期间要防止两次洒水时间间隔过大引起混凝土表面干燥，因为干燥交替会使混凝土表面现裂纹甚至开裂。为满足施工工艺要求，混凝土有时需要蒸养，以便在较短的时间内强度达到施工工艺的要求；整個养护过程控制混凝土的芯部和边缘温差以及混凝土的表面和环境温度的温差不大于15℃。
结束语
高性能混凝土材料是铁路建设的过程中不可或缺的材料，在铁路高性能混凝土材料的施工过程中，要能够从源头上把关，对混凝土材料的原材料的质量进行严格的控制，同时做好配合比的设计工作，注意施工中的技术要点，并做好高性能混凝土施工后的养护工作。
参考文献
[1]雷震雯.铁路高性能混凝土施工技术[J].中国科技博览，2011，（9）：311-311.
[2]张宜祥.高性能混凝土施工技术之我见[J].广东科技，2013，22（6）：181-182.