《20120617高速铁路混凝土外加剂应用实践与思考--谢永江》由会员分享，可在线阅读，更多相关《20120617高速铁路混凝土外加剂应用实践与思考--谢永江（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铁路混凝土外加剂应用实践与思考铁路混凝土外加剂应用实践与思考 庆祝外加剂专业委员会成立三十周年庆祝外加剂专业委员会成立三十周年 化学外加剂与现代混凝土技术新进展研讨会化学外加剂与现代混凝土技术新进展研讨会 中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 谢永江谢永江 2012年年 06月月南京南京 2 2 提提 纲纲 概况概况 铁路混凝土施工质量存在的问题铁路混凝土施工质量存在的问题 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 结语结语 3 3 1952195219551955年，铁道技术研究所研制成功由苇浆废液石灰年，铁道技术研究所研制成功由苇浆废液石灰沉淀物配制的塑化剂，其减水率为沉淀物配制的塑化剂，
2、其减水率为7%7%10%10%，兼具早强性能。，兼具早强性能。 19551955年左右，铁道技术研究所为了提高混凝土的抗冻耐久年左右，铁道技术研究所为了提高混凝土的抗冻耐久性，研制成功松香皂混凝土引气剂。性，研制成功松香皂混凝土引气剂。 1953195319541954年，苇浆废液塑化剂在华北地区的铁路工程中年，苇浆废液塑化剂在华北地区的铁路工程中首先推广使用。首先推广使用。 1 1. 概况概况 4 4 19551955年苇浆废液塑化剂与松香皂混凝土引气剂在武汉长江年苇浆废液塑化剂与松香皂混凝土引气剂在武汉长江大桥的混凝土工程中一起得到成功应用。大桥的混凝土工程中一起得到成功应用。 这是中国最
3、早研制并在国家重大工程中应用的混凝土外这是中国最早研制并在国家重大工程中应用的混凝土外加剂。混凝土塑化剂和引气剂这两项科研成果在当时处于全加剂。混凝土塑化剂和引气剂这两项科研成果在当时处于全国领先水平，被纳入国领先水平，被纳入19561956年国家建委颁布的年国家建委颁布的水泥混凝土及水泥混凝土及砂浆中采用塑化剂和加气剂的暂行规定砂浆中采用塑化剂和加气剂的暂行规定，并在全国推广。，并在全国推广。 1 1. 概况概况 5 5 19791979年开始，铁路开始在混凝土中掺加高效减水剂，混年开始，铁路开始在混凝土中掺加高效减水剂，混凝土的强度有了大幅度提高。凝土的强度有了大幅度提高。 1981198
4、1年开始，铁路开始在中低标号混凝土、高标号混凝年开始，铁路开始在中低标号混凝土、高标号混凝土中开展外加剂的系统试验研究和推广应用，混凝土强度等土中开展外加剂的系统试验研究和推广应用，混凝土强度等级提高到级提高到600600千克千克/ /平方厘米平方厘米, , 个别工程还采用强度个别工程还采用强度800800千克千克/ /平方厘米高强度混凝土。平方厘米高强度混凝土。 1 1. 概况概况 6 6 自自20042004年京津城际年京津城际高速铁路开工以来，高速铁路开工以来，聚聚羧酸盐系高性能减水剂羧酸盐系高性能减水剂在高速铁路工程建设中在高速铁路工程建设中得到全面推广应用，得到全面推广应用，90%9
5、0%以上的减水剂为聚羧酸以上的减水剂为聚羧酸系高效减水剂。系高效减水剂。 1 1. 概况概况 万 吨万 吨7 7 1 1. 概况概况 运能大运能大 速度高速度高 能耗低能耗低 飞机的飞机的1 1/ /9 9 汽车的汽车的1 1/ /4 4 占地少占地少 公路的公路的1 1/ /3 3 污染小污染小 全天候全天候 铁路运输的基本特点：铁路运输的基本特点： 8 8 1 1. 概况概况 国家国家中长期铁中长期铁路网规划路网规划确定了我确定了我国高速铁路发展规模国高速铁路发展规模1 1. .8 8万万公里公里。 目前目前，我国高铁我国高铁是发展最快是发展最快、运营里运营里程最长程最长、运行时速最运行时
6、速最高高、在建规模最大在建规模最大、系统技术最全的高速系统技术最全的高速铁路铁路。 高速铁路的发展：高速铁路的发展： 9 9 1 1. 概况概况 铁路典型混凝土结构铁路典型混凝土结构/ / 桥梁桥梁 减水剂减水剂 聚羧酸聚羧酸 萘系萘系 引气剂引气剂 膨胀剂膨胀剂 孔道压浆剂孔道压浆剂 主要结构主要结构 桥面系桥面系 梁梁 桥墩桥墩 承台承台 桩基础桩基础 1010 1 1. 概况概况 隧道隧道 铁路典型混凝土结构铁路典型混凝土结构/ / 减水剂减水剂 聚羧酸聚羧酸 萘系萘系 引气剂引气剂 膨胀剂膨胀剂 速凝剂速凝剂 主要结构主要结构 初期支护初期支护 衬砌衬砌 仰拱仰拱 底板底板 1111
7、1 1. 概况概况 铁路典型混凝土结构铁路典型混凝土结构/ / 路基路基 减水剂减水剂 聚羧酸聚羧酸 萘系萘系 木钙木钙 主要结构主要结构 路基支挡路基支挡 排水系排水系 供电槽供电槽 CFGCFG桩与板桩与板 1212 1 1. 概况概况 铁路典型混凝土结构铁路典型混凝土结构/ / 无砟轨道无砟轨道 减水剂减水剂 聚羧酸聚羧酸 主要结构主要结构 轨枕轨枕 轨道板轨道板 支承层支承层 底座板底座板 供电槽供电槽 1313 1 1. 概况概况 高效减水剂高效减水剂 引气剂引气剂 消泡剂消泡剂 速凝剂速凝剂 膨胀剂膨胀剂 铁路混凝土外加剂主要种类：铁路混凝土外加剂主要种类： 1414 2 2. 铁
8、路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 问题之一：混凝土结构表观问题之一：混凝土结构表观质量波动较大质量波动较大 不密实不密实 麻面麻面 蜂窝蜂窝 1515 问题之二：混凝土的可问题之二：混凝土的可施工性差施工性差 不易拉毛不易拉毛 难泵送难泵送 难填充难填充 2 2. 铁路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 1616 问题之二：问题之二：施工性差施工性差 不易拉毛不易拉毛 难泵送难泵送 难填充难填充 2 2. 铁路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 1717 问题之二：问题之二：施工性差施工性差 不易拉毛不易拉毛 难泵送难泵送 难填充难填充 2 2.
9、铁路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 1818 问题之三：问题之三：养护不足养护不足、困难困难 大风缺水大风缺水 难于补水难于补水 无法包裹密贴无法包裹密贴 2 2. 铁路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 1919 问题之四：时有问题之四：时有开裂开裂 塑性开裂塑性开裂 干缩开裂干缩开裂 温差开裂温差开裂 2 2. 铁路混凝土施工质量存在问题铁路混凝土施工质量存在问题 2020 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 外加剂与胶凝材料适应性差外加剂与胶凝材料适应性差 外加剂引入得气泡质量差外加剂引入得气泡质量差、不稳定不稳定 外加剂不能较好地平衡混凝
10、土稠度和粘度外加剂不能较好地平衡混凝土稠度和粘度 外加剂混凝土的收缩不能最大幅度降低外加剂混凝土的收缩不能最大幅度降低 混凝土施工质量与外加剂有何关联性呢混凝土施工质量与外加剂有何关联性呢？ 2121 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 铁路混凝土工程是一种典型的条带状建筑物铁路混凝土工程是一种典型的条带状建筑物。 跨越区域大跨越区域大，战线长战线长管理困难管理困难 涉及的地方原材料面广涉及的地方原材料面广质量波动大质量波动大 面临的环境条件复杂面临的环境条件复杂需尽量就地取材需尽量就地取材 关于外加剂与胶凝材料适应性差的问题：关于外加剂与胶凝材料适应性差的问题： 2222 3
11、 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 解决措施：解决措施： 充分考虑环境气候条件充分考虑环境气候条件、原材料可能发生的变化以及新原材料可能发生的变化以及新型结构型式对混凝土的性能要求型结构型式对混凝土的性能要求，及时调整外加剂生产方案及时调整外加剂生产方案。 改进产品检验方法改进产品检验方法 研发新产品研发新产品 关于外加剂与胶凝材料适应性差的问题：关于外加剂与胶凝材料适应性差的问题： 2323 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 关于外加剂引入气泡质量差关于外加剂引入气泡质量差、不稳定的问题：不稳定的问题： 2424 关于外加剂引入气泡质量差关于外加剂引入气泡质量
12、差、不稳定的问题：不稳定的问题： 试验编号试验编号 初始含气量 （%） 1h含气量 （%） 硬化砼含气量 （%） 气泡间距系数 （m） D-1 D-1-1 3.0 2.7 2.3 222 D-1-2 2.2 237 D-1-3 2.3 248 D-3 D-3-1 6.7 5.9 5.9 134 D-3-2 5.8 172 D-3-3 6.1 156 E-1 E-1-1 3.1 2.2 1.8 414 E-1-2 1.6 406 E-1-3 1.6 380 E-3 E-3-1 7.4 5.3 3.6 274 E-3-2 4.0 284 E-3-3 4.0 276 减水剂减水剂 与优质与优质 引气
13、剂引气剂 双掺双掺 复合型复合型 高效减高效减 水剂单水剂单 掺掺 解决措施：解决措施： 控制减水剂含气量小于3%，现场采取优质引气剂与减水剂双掺。 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 2525 关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题： 小构件，小坍落度 大构件，大坍落度 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 2626 关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题： 0 0 m 0md dt3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 2727 关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：
14、关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题： /Pa /(Pa s) 440 1600 350 0 增加用水量增加用水量 减小用水量减小用水量 增加坍落度增加坍落度 减小坍落度减小坍落度 设计目标区设计目标区 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 2828 充填层混凝土：既要求混凝土易于流动密实充填层混凝土：既要求混凝土易于流动密实，又要求有较好的粘聚性又要求有较好的粘聚性，防止离析泌水防止离析泌水。 关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题： /Pa /(Pa s) 440 1600 350 0 增加用水量增加用水量 减小用水量减小用水量 增加坍落度增加坍落度 减小坍落度减小坍落度 设计目标区设计目标区 3 3. 从外加剂角度如何解决从外加剂角度如何解决 2929 解决措施：解决措施： 应适当减小混凝土初始剪切应力应适当减小混凝土初始剪切应力，提高混凝土的粘度提高混凝土的粘度。 典型典型 宾汉姆体宾汉姆体 Torque Rotation g 自密实砼自密实砼 粘度改性后粘度改性后 自密实砼自密实砼 关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：关于外加剂混凝土粘度与稠度不平衡的问题：
