【導讀】武漢城市圈城際鐵路。CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土。二Ｏ一Ｏ年十一月。導自密實混凝土設計、施工和質量檢驗等控制技術要點，確保自密實混凝土工程質量，本暫行技術要求主要依據《武漢城市圈城際鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道高抗裂。自密實耐久混凝土技術深化研究》的最新成果、《京滬高速鐵路道岔板充填層自密實。和規(guī)范編制而成。中南大學、武漢理工大學。本技術要求主要起草人：于春孝、胡丹兵、董武、高貴、楊世坤、王森榮、肖佳、馬保國、董榮珍、朱艷超、譚洪波、王慧賢、肖君。本技術要求由湖北城際鐵路有限責任公司負責解釋。

　　

【正文】 硫酸鹽含量 √ √ 堿含量 √ √ 凝結時間 √ 抗壓強度比 √ 武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 30 續(xù)附錄 E 附錄 F 自密實混凝土拌合物性能檢驗要求 序號 檢驗項目 日常檢驗 項目 頻次 1 坍落擴展度 √ ① 攪拌站首盤混凝土取樣檢驗一次； ② 每 50m3 混凝土取樣檢測一次； ③ 每班至少一次。 2 T50 √ 3 含氣量 √ 4 入模溫度 √ 5 塑性膨脹率 √ ①同施工標段、同施工工藝、同配合比混凝土至少進行一次抽檢。 ②每 8000m3混凝土檢驗一次。 附錄 G 硬化自密實混凝土性能檢測要求 序號 檢驗項目 項目 頻次 檢驗項目 進場 檢查 復檢 日常檢驗 項目 頻次 項目 頻次 項目 頻次 外加劑 減水率 √ 每次進貨時，檢查供應商出廠檢驗報告。 √ 下 列 任一情況為一批，每批檢驗一次： ① 任何新選貨源； ② 使用同廠家、同批號、同品種、同出廠日期的產品達 6個月者。 √ 同廠家、同批號、同品種、同出廠日期的產品每50t 檢驗一次，不足 50t 也需檢驗一次。 常壓泌水率比 √ √ √ 壓力泌水率比 √ √ √ 含氣量 √ √ √ 凝結時間差 √ √ 抗壓強度比 √ √ √ 坍落度 保留值 √ 硫酸鈉含量 √ 堿含量 √ √ 氯離子含量 √ √ 收縮率比 √ 甲醛含量 √ 武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 31 1 抗壓強度 √ 每 50m3 檢驗一次。 2 抗凍性 √ ① 同施工標段、同施工工藝、同配合比混凝土至少進行一次抽檢。 ② 每 8000m3 混凝土檢驗一次。 3 電通量 √ 4 干燥收縮 √ 武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 32 條文說明 本條文說明系對重點條文的編制依據、存在的問題以及在執(zhí)行中應注意的事項等予以說明，為了減少篇幅，只列條文號，未抄錄原條文。 自密實混凝土技術已在京津城際客運專線、 武廣客運專線和京滬高速鐵路上成功應用，但均用于道岔部位，隨著我國高速鐵路建設的發(fā)展，自密實混凝土技術在高速鐵路中的應用將進一步深入，尤其是具有我國自主知識產權的無砟軌道結構體系 ——CRTS III 型板的研發(fā)及應用，對于自密實混凝土的應用提出更高的要求。但目前關于自密實混凝土的技術文件尚不是很完善，而鐵路行業(yè)用自密實混凝土的技術要求仍在探索中，致使應用中缺乏指導性文件，產生了一些問題，不利于該項技術的推廣應用。為此，制定本技術要求是非常必要的。 所謂自密實混凝土是指拌合物具有良好的工作性，僅靠自重作用無需振搗 便能均勻密實成型，實現(xiàn)長距離的流動以及在結構空間中的自填充和自密實，自密實混凝土屬高性能混凝土材料，具有優(yōu)良的耐久性能。 自密實混凝土在高速鐵路中的應用主要是用作板式無砟軌道結構體系中無軌道結構與底座間的填充材料。自密實混凝土因其自身優(yōu)良的流動性和自填充性，能有效解決無砟軌道結構體系難施工的問題，同時，作為混凝土材料，可以充分實現(xiàn)其與上下層結構材料特性的統(tǒng)一性，保證無砟軌道結構體系的整體性，從而保障整個無砟軌道結構體系的高耐久性。 普通泵送混凝土所用水泥一般均可用于自密實混凝土，但要通 過自密性測試，不可簡單地將泵送混凝土當作自密實混凝土直接應用。由于自密實混凝土中摻有大量的礦物摻和料，因此對水泥要求較嚴格，建議優(yōu)先選用不含混合材或混合材含量較少的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。同時，為確保自密實混凝土在施工時不因流動性損失過快而影響其自密實性能，自密實混凝土就進行流動性損失測試且配制自密實混凝土中不宜采用凝結速度快的早強水泥。 自密實混凝土通常膠凝材料用量較大，致使其早期水化熱和硬化混凝土收縮較大，為提高自密實混凝土的體積穩(wěn)定性及耐久性，一般采用在自密實混凝土膠凝材料體系中摻入大摻量礦 物摻和料的技術措施。品種適宜的礦物摻合料可以和水泥顆粒形成良好的級配，或降低水泥用、降低膠凝材料的需水量，可調整黏度、調節(jié)凝結時間、調節(jié)水化熱，增加對外加劑的適用性等作用，從而改善拌合物的工作性。目前，自密實混凝土用礦物摻和料品種較多，質量要求較高，應符合現(xiàn)行國家標準、現(xiàn)行行業(yè)標準以及相關礦物摻合料標準的要求。鐵路用混凝土中常武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 33 用礦物摻和料以粉煤灰、礦渣粉為主。但鑒于其他一些礦物摻和料，如石灰石粉、沸石粉或石英粉等，同樣具有很好的改善拌合物粘聚性、保水性和降低拌合物水化放熱量和放熱速率的優(yōu)點，也可適量采用，但 須通過試驗檢驗證明采用此類摻和料配制的混凝土的耐久性滿足設計要求方可使用。 由于自密實性需要，自密實混凝土的砂率一般較高。如果采用細砂，混凝土的強度和彈性模量等力學性能將會受到不利影響，同時，細砂的比表面積較大，將增大拌合物的需水量，對拌合物的工作性產生不利影響；若選用粗砂，由于細顆粒含量少，會降低混凝土拌合物的粘聚性，導致拌合物流動性差。所以自密實混凝土配制宜選用中砂或偏細中砂，當采用細砂配制自密實混凝土時，應注意進行相應調整措施以避免其對力學性能及需水量產生較大影響，要綜合考慮其工作性和力學性能及 經濟性的合理關系。經試驗證實可能達到需要的性能指標時，也可采用中砂以外的其他砂及混合砂。 由于自密實混凝土用于板式無砟軌道結構與底座間的填充材料，其空間狹窄，粗骨料粒徑不宜過大，以免影響拌合物的鋼筋間隙通過性。而且，粗骨料粒徑過大也會增大拌合物中粗骨料的分層離析幾率，粒徑較大的粗骨料還會增加內摩擦，從而增大拌合物流動阻力，不利于拌合物在狹窄空間中的流動填充。所以，本技術要求限定自密實混凝土中粗骨料粒徑宜小于 10mm。自密實混凝土要求粗骨料為良好的連續(xù)級配，以獲得低的空隙率。 粗骨料中針 片狀含量及含泥量對自密實混凝土拌合物性能影響很大，對混凝土強度等力學性能影響也較大，所以，本技術要求規(guī)定粗骨料針片狀含量上限值為 5%。 高效減水劑是配制自密實混凝土必不可少的成分。由于自密實混凝土要求具有高的流動性、良好的粘聚性等，所以應選擇減水率較高、保水性較好及保坍性較好的優(yōu)質高效減水劑。聚羧酸減水劑具有摻量低、減水率高、拌合物粘滯阻力小等優(yōu)點，而且相比于其他類型的高效減水劑，聚羧酸系減水劑還能降低混凝土的收縮性能，可以在一定程度上彌補自密實混凝土收縮較大的缺陷。所以，配制自密實混凝土宜優(yōu)先選用 聚羧酸系減水劑。 為了使拌合物在高流動性條件下獲得適宜的粘度、良好的粘聚性而不離析，有必要時也可采用粘度改性劑或增稠劑。 《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》 （ GB/T 50080）規(guī)定的坍落度法用來判定混凝土拌合物依靠自身重量抵抗兩面摩擦力的變形能力，可以表征拌合物的水平自由流動性，但該方法不適用于表征拌合物通過鋼筋的能力，例如由于 武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 34 拌合物配合比不同，即使坍落度相同的兩種拌合物其通過鋼筋的能力也往往不同。所以，坍落度法不能準確反映混凝土的自密實性能，僅能起到初步預估自密實混凝土拌合物工作性的 作用。 根據國內外研究和實踐表明，相比于坍落度測試，坍落擴展度測試指標與混凝土的自密實性能相關性較好；通過 T50流動時間測試可以評價拌合物的黏度，T50 越小，拌合物黏度越低，拌合物的流動性越快。在無筋構件或鋼筋間距較大的構件中進行自密實混凝土施工時，坍落擴展度、 T50 流動時間可以較好的反映混凝土的自密實填充性能。 設置鋼筋的 L 型儀是針對施工實際情況設計的拌合物工作性能測試裝置，可以用來測試混凝土拌合物的自密實填充性、在有阻礙情況下的抗離析性能和鋼筋通過能力。 J 環(huán)試驗將坍落擴展度試驗和鋼筋通過性試驗結合在一 起，可以反映混凝土拌合物流動性和抗離析性能。 自密實混凝土作為 CRTS III 板式無砟軌道板與底座之間的充填材料，其體積穩(wěn)定至關重要，因此，自密實混凝土應具備微膨脹特性，以避免因混凝土塑性收縮而產生脫粘、脫空或開裂等問題。 一般情況下，自密實混凝土的水膠比較低，控制嚴格，比較容易滿足設計強度等級要求?？紤]到自密實混凝土填充材料的重要性，并結合上下層結構的耐久性能指標要求，本技術要求也規(guī)定了其抗氯離子滲透性能、抗凍性能和收縮性能指標。 研究結果表明，自密實混凝土與普通混凝土的干燥收縮影響因素及其發(fā) 展規(guī)律相似。但自密實混凝土一般比同強度等級的普通混凝土膠凝材料用量大、砂率高，若不采取適當措施降低混凝土的收縮變形，其開裂敏感性較普通混凝土更高。自密實混凝土結構作為軌道板的水平調高層和受力支承層結構，要求軌道板與自密實混凝土材料間不得有裂縫出現(xiàn)，否則，一是會有水等物質侵入，造成自密實混凝土材料的劣化破壞；二是在高速列車動荷載作用下，軌道板與自密實混凝土材料由于受力不協(xié)調而導致自密實混凝土材料破壞。一旦自密實混凝土材料出現(xiàn)碎裂破壞，將影響整個上層軌道結構的平順性、使用壽命和安全性。因此，本技術要求規(guī)定自密實 混凝土材料 56d 干縮值不得大 于 400x106 。 自密實混凝土中膠凝材料用量過大，易引起混凝土體積穩(wěn)定性不良，而且不經濟。由于自密實混凝土技術在鐵路中應用時間不長，鐵路自密實混凝土制備技術力量較弱，為現(xiàn)場施工要求，通常采用提高膠凝材料用量的方式來實現(xiàn)自密 武漢城市圈城際鐵路 CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土暫行技術要求 35 實?，F(xiàn)場自密實混凝土膠凝材料用量大多在 600 kg /m3以上，部分甚至超過 650 kg /m3。使其開裂問題更加顯著。考慮到國內鐵路行業(yè)現(xiàn)有技術力量及原材料品質情況，通過大量試驗，高速鐵路用自密實混凝土膠凝材料用量不超過 600 kg /m3，單位體積用水量宜小于 190kg/m3。 自密實混凝土是一種新型材料，且對管理與施工水平、原材料性能波動變化等都比較敏感，而目前鐵路生產與施工單位的技術人員多對自密實混凝土的技術要點掌握不夠，因此在自密實混凝土結構施工前，必須組織有關技術人員進行專門學習，事先熟悉自密實混凝土的有關技術要求，并在自密實混凝土的生產與施工中嚴格執(zhí)行相關規(guī)定。 由于自密實混凝土原材料種類多，拌合物黏性較大，應優(yōu)先采用強制式攪拌機拌制，以節(jié)約拌制時間，使拌合物充分攪拌均勻。試驗表明，自密實混凝土的工作性對 材料的計量精度比較敏感，計量精度偏差較大時，將嚴重影響自密實混凝土的工作性。因此，在生產自密實混凝土時，應比普通混凝土更重視材料的計量工作。尤其要注意校核現(xiàn)場攪拌混凝土的材料計量精度。 自密實混凝土中礦物摻和料摻量較大，確保礦物摻和料在混凝土中的均勻性，對保證自密實混凝土強度和工作性等具有重要作用，因此在生產中應控制好混凝土攪拌時間。攪拌的最短時間應比普通混凝土適當延長，一般情況下攪拌時間不宜小于 120s，才能保證其良好的和易性和流動性。具體時間應根據現(xiàn)場試拌試驗確定。 正式生產前必 須對自密實混凝土進行開盤鑒定，應做自密實混凝土的工作性檢測，同時宜對新拌自密實混凝土的表觀密度進行檢測。 自密實混凝土質量對各種因素的影響較為敏感，因此應特別重視自密實混凝土生產中的開盤鑒定，并根據開盤鑒定結果及時調整配合比。開盤鑒定中尤其應注意自密實混凝土的抗離析性能，只有具有經時穩(wěn)定性的混凝土拌合物才是具有自密實能力的混凝土。 自密實混凝土與普通混凝土相比，其表面泌水量少，甚至沒有泌水，為了減少混凝土的水分散失和塑性開裂，應加強養(yǎng)護。鑒于自密實混凝土處于上下封閉空間內，因而對自密實混凝土材料的養(yǎng) 護主要應加強對軌道板兩側露出自密實混凝土的養(yǎng)護。