客专铁路高性能混凝土技术

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1、客运专线铁路高性能混凝土技术高礼雄博士石家庄铁道铁学院主要内容一、为什么要采用高性能混凝土二、如何实现混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代价如何四、有关高性能混凝土的几个问题五、铁路采用高性能混凝土应重视的几项工作六、工程应用实例★据统计：在正常工作条件下，混凝土结构从建成到拆除重建的周期平均为40～50年。★开裂的铁路桥梁和涵洞石家庄百孔桥大桥—盐的腐蚀青藏公路桥梁墩柱冻融剥蚀★混凝土结构冻融剥蚀和硫酸盐侵蚀破坏罗马的万神殿古罗马万神殿：公元128年Hadrin大帝时期建造的一座建筑物，它的圆形壁厚6.1m；

2、穹顶的直径43.3m、高21.6m，使用了12000吨轻混凝土。万神殿内景古罗马圆形剧场古罗马加尔输水道（BC63-13年）●英国南安普墩海港工程●美国西雅图海滨海上水泥船●旅顺、厦门的混凝土炮台●沿海、沿江商埠大量保存的混凝土建筑物历时100多年的波特兰水泥混凝土建筑物●采用符合耐久要求的胶凝材料●低水灰比●工作性好，易于施工●复合使用有机外加剂（动物油脂、乳液、动物血、糯米汁）●匀质性好●具有合理的孔结构和密实度●采用严格的施工工艺这些建筑物耐久的共同特点◆水泥质量—过细、水化过快(C3A)◆水泥用量—过多◆水

3、灰比—过大◆混凝土早期强度—过高◆外加剂—过乱◆施工质量—较差为什么现代混凝土结构不耐久？出路？出路??主要内容一、为什么要采用高性能混凝土二、如何实现混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代价如何四、有关高性能混凝土的几个问题五、铁路采用高性能混凝土应重视的几项工作六、工程应用实例如何实现混凝土的高性能化？按耐久性设计混凝土结构出路？出路??从强度等级设计混凝土结构混凝土结构耐久性：在预定作用和预期的维护与使用条件下，结构及其部件能在预定的设计年限内维持其所需的最低性能要求的能力。耐久性设计：现在根据结构的设计使

4、用年限级别和环境类别及作用等级对结构进行的一种设计方法。强度等级设计：过去按照结构强度等级对结构进行的一种设计方法。何谓混凝土结构的耐久性设计？何谓混凝土结构的耐久性设计？环境条件：碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境、磨蚀环境使用年限100年60年30年何谓混凝土结构的耐久性设计？级别设计使用年限名称示例一100年重要建筑物标志性、纪念性建筑物，大型公共建筑物等重要土木基础设施工程大型桥梁，隧道，高速铁路上的桥涵等二60年一般建筑物和构筑物一般民用建筑，大型工业建筑次要的土木设施、构件轨道、接触网支柱、

5、电杆三30年不需较长寿命的结构物可替换的易损构件一般工业厂房、水沟人行道板何谓混凝土结构的耐久性设计？环境类别及作用等级环境条件特征碳化环境T1、T2、T3与水接触频率、干湿交替程度等氯盐环境L1、L2、L3海洋环境中与水接触程度、盐渍地等化学侵蚀环境H1、H2、H3、H4环境水中有害离子含量冻融破坏环境D1、D2、D3、D4环境温度与水接触频率磨蚀环境M1、M2、M3风蚀和泥砂冲蚀等何谓混凝土结构的耐久性设计？混凝土的耐久性包括：抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱-骨料反应性等。混凝土耐久性指标包括：电

6、通量、抗渗等级、含气量、抗冻等级、耐蚀系数及有害离子含量等。何谓混凝土结构的耐久性设计？表1正常环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三(30年)56d电通量（C）

7、表3化学侵蚀环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三(30年)环境作用等级H1、H2H3、H4H1、H2H3、H456d电通量（C）<1200<1000<1500<1000何谓混凝土结构的耐久性设计？同时，对有害离子含量进行规定（如碱含量、Cl-含量、C3A含量、SO3含量、泥块含量、含泥量等）。（具体内容参见铁建设[2005]157号《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》和铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》）设计使用年限级别一(100年)二(60年)三(30年

8、)环境作用等级D1、D2、D3、D4抗冻等级(56d)≥F300≥F250≥F200表4冻融破坏环境下混凝土的抗冻等级实现混凝土高性能化的技术途径一方面使混凝土具有较好的抗裂性和一定的密实性，阻挡和延缓外部各种有害物质侵入混凝土内部；另一方面使混凝土含有一定的含气量，同时降低其自身有害离子的引入量。1、严格控制原材料品质；2、认真制定混凝土配合比；3、合理控