1.5　自密实混凝土在高速铁路中应用存在的问题

高速铁路条状结构分布、无砟轨道自密实混凝土层封闭空间特征、自密实混凝土高敏感性以及自密实混凝土大规模施工技术储备少，决定了高速铁路用自密实混凝土的特殊性，有可能由此而产生工程质量缺陷，影响高速铁路无砟轨道工程结构耐久性及其服役寿命［21］。

（1）应用空间发生变化引起对自密实混凝土性能要求的改变

应用空间的变化对自密实混凝土提出了特殊的要求，用于工业与民用建筑工程开放体系的自密实混凝土，应用于高速铁路自密实混凝土层，可能无法满足要求，其原因是高速铁路无砟轨道结构特征、施工方式以及辅助振捣方式便捷性等。与工业及民建结构不同，表1.3列举了自密实混凝土在高速铁路和工业与民用建筑使用的差异性以及存在的问题。

表1.3　用于高速铁路和工业与民用建筑工程自密实混凝土特征及问题

（2）铁路条状结构分布与自密实混凝土对原材料敏感性之间的矛盾

高速铁路是一种条形结构，客观上必须穿越不同的环境区域，具有跨距大、作用环境复杂等特点［15］。不同地域原材料性能差异大与铁路混凝土用原材料必须就地取材之间的矛盾，是制约铁路混凝土配制最为关键的因素。另外，与常规振捣混凝土相比，自密实混凝土具有显著的原材料敏感性，尤其对砂、石含水率，这就要求高速铁路自密实混凝土原材料必须相对稳定和固定。

（3）搅拌站分散分布与自密实混凝土工作性能经时损失大之间的矛盾

高速铁路混凝土搅拌站多是沿铁路线分布，每几十千米设置一个混凝土搅拌站，这些常规搅拌站多为现浇结构混凝土服务，主要配制C30～C50的现浇混凝土和C15的水硬性支承层材料。自密实混凝土是以高工作性能为特征，并且这些高工作性是以浇筑现场为评价指标，并不是在搅拌站内的测试结果，有时自密实混凝土的运输时间会达到2h，这就对自密实混凝土的工作性能的保持提出了很高的要求。

（4）自密实混凝土与常规振捣混凝土混用搅拌站

自密实混凝土与常规振捣混凝土混用搅拌站，如果两类混凝土所使用的原材料不同，就有可能出现两种问题，一是使用常规振捣混凝土原材料来配制自密实混凝土，如果所使用的外加剂不同，生产过传统振捣混凝土后，不进行清洗，就进行搅拌自密实混凝土，可能会出现外加剂相容性问题；如果使用品质要求比较低的原材料，就可能无法配制出满足工作性能要求的自密实混凝土。这在高速铁路岔区自密实混凝土施工时很可能遇到，因为板式无砟轨道路基上的道岔下充填层使用自密实混凝土，而路基支承层采用28d强度为12～18MPa的水硬性支承层材料，水硬性支承层原材料要求相对较低（如骨料含泥量、针片状含量，矿物掺合料等级，外加剂的品质等），使用支承层原材料不可能配制出自密实混凝土。另一种问题是搅拌参数设置问题，由于自密实混凝土中使用大量粉体材料，浆体黏度较传统振捣混凝土大，需要更长的搅拌时间，才能将自密实混凝土拌合物搅拌均匀，如果没有及时修改搅拌机的搅拌参数设置，就有可能出现质量问题。

（5）缺少自密实混凝土配制技术以及施工控制经验

自密实混凝土技术在高速铁路工程中的应用时间较短，大部分技术人员尚未掌握自密实混凝土制备和施工的关键技术，无法很好地解决自密实混凝土高流动性与高体积稳定性（少离析、少泌水）之间的矛盾。工程技术人员在进行自密实混凝土配合比设计时多以在传统振捣混凝土配合比基础上，通过简单提高胶凝材料用量、降低骨料体积含量的方式来配制自密实混凝土（如部分自密实混凝土胶凝材料总用量达到650kg/m3及以上），如此高的胶凝材料用量会大大增加自密实混凝土材料的收缩变形，造成自密实混凝土层与道岔板或轨道板间出现离缝或充填层出现收缩裂缝，危及轨道结构的稳定性和可靠度，降低其服役寿命。

基于此，本书从全过程控制理念出发，从性能指标（目标值）的确定、原材料选择、配合比设计、施工控制、质量检验以及问题解决措施等方面阐述高速铁路自密实混凝土的基础理论与应用技术问题。