【摘  要】  本 文研究了VIVID聚羧酸超塑化劑在客運專線溫福段高性能混凝土上的應(yīng)用性能。結(jié)果表明，在本文試驗范圍內(nèi)VIVID聚羧酸超塑化劑與水泥的適應(yīng)性和保坍 性好，而且混凝土含氣量、56d電通量得到有效的保證。混凝土的各項性能指標(biāo)均能滿足《客運專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》對外加劑性能指標(biāo)的要求，為 VIVID聚羧酸超塑化劑在客運專線高性能混凝土中的推廣應(yīng)用提供了參考。

　　【關(guān)鍵詞】  VIVID聚羧酸超塑化劑；適應(yīng)性；保坍性；含氣量；56d電通量；混凝土

　　一、 前言

　　鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃中計劃修建的“四縱四橫”鐵路快速客運專線以及三個城際快速客運系統(tǒng)，將連接我國廣闊的華北平原、東北地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)等「1」。其中鐵路快速客運專線超過7000公里，主要包括京滬、京廣、京哈、沈大、隴海等，列車時速將達到200至300公里。鐵路客運專線對橋上軌道的平順性要求很高，橋梁不僅應(yīng)有足夠的強度、剛度，還要求混凝土徐變小，耐久性好。

　　2005年鐵道部科學(xué)技術(shù)司發(fā)布了《客運專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》，提高了對外加劑性能指標(biāo)的要求，見表1外加劑的性能要求。

表1   外加劑的性能要求

　　聚羧酸類超塑化劑由于具有摻量低、減水率高、混凝土拌合物和易性和坍落度保持性能優(yōu)異、增強減縮效果顯著、低堿含量、低氯離子含量、水泥適應(yīng)性好、綠色環(huán)保等優(yōu)點，對于混凝土的綜合性能有質(zhì)的提高，已經(jīng)成為配制高性能混凝土不可缺少的第五組分[2].聚羧酸類超塑化劑不但符合《客運專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》所要求的外加劑技術(shù)指標(biāo)，而且能夠滿足高鐵高性能混凝土的設(shè)計要求。

　　聚羧酸類超塑化劑已經(jīng)作為客運專線高性能混凝土工程的指定外加劑，并在工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。

　　上海三瑞高分子材料有限公司在成功設(shè)計和合成了一系列具有不同長度和結(jié)構(gòu)的聚氧烷基大單體基礎(chǔ)上，開發(fā)了VIVID系列三大類不同分子結(jié)構(gòu)的聚羧酸超塑化劑。這些不同結(jié)構(gòu)的聚羧酸超塑化劑在全國多條客運專線工程中得到了應(yīng)用，見表2.

表2   VIVID系列聚羧酸超塑化劑在客運專線工程中的應(yīng)用

　　二、VIVID聚羧酸超塑化劑在鐵路客運專線工程中的應(yīng)用

　　以客運專線溫福段為例，研究了VIVID聚羧酸超塑化劑在客運專線高性能混凝土上的應(yīng)用性能。

　　2.1  原材料及分析

　?。?）水泥及摻合料

　　南京雙猴P.O.42.5水泥：南京雙龍集團水泥廠提供，其物理力學(xué)性能見表3.

表3  水泥物理力學(xué)性能

　　“榕能”牌二級粉煤灰：長樂榕能粉煤灰開發(fā)有限公司提供。其化學(xué)成分及物理性能見表4.

表4  粉煤灰技術(shù)性能

　　上海寶鋼礦粉S95:其化學(xué)成分及物理性能見表5.

表5  礦粉技術(shù)性能

　?。?）集料

　　細集料：閩江中砂，屬二區(qū)中砂，其技術(shù)指標(biāo)見表6.

表6  砂技術(shù)指標(biāo)

　　粗集料：碎石，粒徑5~25mm,連續(xù)粒級，壓碎值8.0%,針片狀含量8.0%.其技術(shù)指標(biāo)見表7.

表7  石技術(shù)指標(biāo)

　　2.2外加劑-VIVID系列聚羧酸超塑化劑的技術(shù)指標(biāo)及性能特點

　　VIVID系列聚羧酸超塑化劑的特點是低堿、低氯、低引氣、高減水、坍落度損失小、不泌水、不離析，并顯著增強混凝土的流動性、強度和耐久性。與萘系高效 減水劑相比，既保持了分散性高、減水率高的優(yōu)點，又克服了坍落度損失大的缺點，使混凝土的各項性能得到進一步改善。

　　在客運專線溫福鐵路工程中，使用的是VIVID-600聚羧酸超塑化劑。

　　其理化性能指標(biāo)為：液態(tài)橙色，無沉淀，含固量22%,密度1.06g/ml.

　　按照國家標(biāo)準GB8076-1997檢測，技術(shù)性能指標(biāo)見表8.

表8  VIVID-600聚羧酸超塑化劑技術(shù)性能指標(biāo)

　　2.3 試驗方法

　　（1）采用正交試驗，各標(biāo)號混凝土配合比見表9所示，采用不同種類礦物質(zhì)摻合料進行試驗，混凝土坍落度出機控制在（200±20）mm范圍。

　　（2）試件的制作：試件尺寸為150mm×150mm×150mm,采用攪拌機拌和30L,機械振動臺成型。

　?。?）養(yǎng)護方法及齡期：采用標(biāo)準養(yǎng)護，試件成型24h后拆模，在標(biāo)準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護至3d、7d、28d和56d四個齡期。

　　（4）混凝土坍落度及損失與試件的強度檢測按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能試驗方法》進行；混凝土凝結(jié)時間按JGJ70-90《砂漿凝結(jié)時間測定方法》進行；混凝土電通量按ASTM C1202進行。

表9  試驗配合比

　　2.4試驗結(jié)果及分析

　?。?）VIVID聚羧酸超塑化劑對高性能混凝土工作性的影響

　　聚羧酸超塑化劑具有更廣泛的適應(yīng)性，如表8中混凝土坍落度保持性。

表8  混凝土試驗結(jié)果

　?。?）VIVID聚羧酸超塑化劑在客運專線混凝土中的性能表現(xiàn)及分析

　　l在客運專線混凝土中，VIVID聚羧酸超塑化劑對水泥中摻入粉煤灰、礦粉等各種礦物質(zhì)摻合料配伍的體系具有較強適應(yīng)性。通過與粉煤灰、礦粉的配伍以及VIVID聚羧酸超塑化劑的使用，能有效地改善混凝土的工作性。

　　l對混凝土工作性的影響

　　高性能混凝土用水量通常范圍宜采用145~160㎏/m3,過低常出現(xiàn)混凝土粘度過大、含氣量過??；過高常出現(xiàn)混凝土和易性不良、氣泡過多過大、56d電通量通不過。VIVID聚羧酸超塑化劑能有效調(diào)節(jié)和改善混凝土的各項性能指標(biāo)。

　　l對含氣量的影響

　　由表8可見，C30~C40應(yīng)控制含氣量4.5~5.0%,C50~C60應(yīng)控制含氣量3.5~4.5%,不宜突破，否則C30~C40的電通量指標(biāo)通不 過，C50~C60的早期強度指標(biāo)滿足不了張拉要求、后期強度發(fā)展受到影響。VIVID聚羧酸超塑化劑能有效調(diào)節(jié)和穩(wěn)定混凝土的含氣量。

　　l對電通量的作用

　　電通量是混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一，粉煤灰主要對后期56d以上電通量貢獻比較大。VIVID聚羧酸超塑化劑的高減水率則有效保證了56d電通量性能。

　　l對抗壓強度的影響

　　在摻入粉煤灰的同時，使用VIVID聚羧酸超塑化劑能有效提高混凝土的早期、中期、后期強度，保證了各標(biāo)號混凝土達到設(shè)計強度。

　　三、結(jié)語

　　通過VIVID聚羧酸超塑化劑在不同標(biāo)號混凝土中的試驗，可以看出，使用VIVID聚羧酸超塑化劑混凝土的工作性、含氣量、56d電通量、強度全都能達到客運專線高性能混凝土的性能指標(biāo)，為今后客運專線混凝土的試驗提供參考。