透水模板布对铁路混凝土性能影响

摘要：当今社会中，火车已经成为最常用和普遍的交通工具之一，所以为了安全起见，对铁路的质量要求也很高，本文通过各种方法做了实验，其中采用透水模板布浇筑混凝土大土块，从表面回弹、permit 测试、吸水性、电通量等方面对比研究了透水模板布对混凝土力学性能及表层渗透性的影响。得出结论透水模板布能有效提高混凝土表层性能，进而提高混凝土结构的耐久性。所以本文的目的就是通过实验浅议透水模板布对铁路混凝土性能影响。 关键词 铁路工程混凝土透水模板布渗透性 中图分类号：tu375 文献标识码：a 文章编号：

改革开放以来，社会经济不断发展，各种技术也在不断发展当中，铁路事业的发展也有了突飞猛进，铁轨的制作哈研究也越来越深入和专业，现在运用的透水模板布对铁路混凝土性能也有很大的影响，本文就是要简单的研究一下具体的影响结果。

透水模板在日本应用已有十多年的历史,并且取得了很好的经济效益。我国清华大学曾对透水模板的应用技术展开过系统的研究,但实际应用目前尚未见到公开报道。透水模板具有特别设计的排水通道,能够排出混凝土中多余的水分,因而有利于从各方面改善硬化混凝土的性能。混凝土的表层抗渗透性是决定混凝土耐久性的重要指标，尽管导致混凝土耐久性能降低的因素很多，但都与环境中液体、气体及有害离子等通过混凝土表层向混凝土内部渗透有关，因此提高混凝土的表层抗渗透性是提高混凝土耐久性的重要技术

措施。铁路混凝土要求很高，因为火车的安全问题是重中之重，所以必须加强铁路安全，透水模板布对铁路混凝土性能影响也是必要的研究之一。

透水模板布是一种有效提高混凝土表层性能的技术措施，透水模板布又称渗透可控混凝土模板衬垫，是一种安装在混凝土模板内侧，以排出混凝土表层多余水分和空气，并截留混凝土表层颗粒的纤维结合体，透水模板布一般由过滤层和透水层复合而成。国内关于透水模板布的研究和应用较少，但在深圳盐田港、杭州湾大桥和苏通大桥等少数大型海港工程中已开始应用透水模板布产品，应用效果良好。铁路工程条状结构及露天服役环境决定了其混凝土结构必然要经受外部气候和所接触土体和水体的腐蚀作用，但透水模板布还较少应用于铁路工程中，采用透水模板布施工能使混凝土外观显著改善,表面力学性能大幅提高,同时混凝土表层渗透性大幅降低。透水模板布能有效提高混凝土表层性能,进而提高混凝土结构的耐久性。由于这些原因，本文研究了透水模板布对铁路混凝土性能的影响。

看了上面介绍的透水模板布和混凝土的介绍，截下来看看混凝土的配制问题，配制混凝土时应该使用尽可能低的水灰比。满足水泥的水化作用所需的水约占水泥用量20%~25%。但在不使用外加剂的情况下,即使配制干硬性混凝土,其水灰比也远大于0.25。满足一定的施工和易性要求所需要的水约占胶结材料总量的40%~75%,超过水泥的水化作用所需要的水在混凝土的浇筑工序完成后就成了混

凝土中的有害成分:混凝土的离析使骨料与水泥砂浆分离;骨料之间由于缺乏水泥浆的粘结作用而形成薄弱的界面连接;水泥砂浆在硬化过程中的体积收缩在混凝土中留下许多空隙与裂缝;水分的局部积聚形成大量宏观大孔与毛细孔,,其结果必然导致混凝土强度的下降,混凝土的长期性和耐久性也随之下降。使用透水模板浇筑混凝土,可以排除混凝土中多余的水分,因而可以提高混凝土的长期性和耐久性。

为了了解透水模板布对铁路混凝土性能的影响，做了个实验，其中实验原料为①水泥 p·o42. 5 水泥; ②粉煤灰ⅰ级粉煤灰，烧失量 2% ，细度 7% ; ③矿粉 s95矿渣，比表面积 421m2/ kg; ④细骨料 河砂，细度模数 2. 6; ⑤粗骨料 5 ～ 16mm，10 ～ 25mm 两级配碎石，连续级配; ⑥外加剂 an4000 聚羧酸系高效减水剂，减水率 27% ; ⑦水是地下水。

接下来是实验过程，考虑到透水模板布的排水量与混凝土体积有关，且实际工程中多为大体积混凝土，混凝土体积越大，浇筑高度越高，排出水量越多，本文试验采用大尺寸混凝土试验墩，尺寸为 2m × 1m × 2m。共浇筑4 个大尺寸混凝土试件，其中两个采用普通钢模板刷油施工，另两个采用透水模板布钢模板施工。混凝土表面回弹强度参照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》jgjt23—2001 进行。混凝土吸水性通过钻芯取样的试件参照《海港工程混凝土结构防腐蚀 技 术 规 范 》jtj275—2000 附 录 e. 2. 1 进 行测试。然后测试电通量，钻芯取样的试件，保留混凝土表层，参

照《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》附录 a 的规定进行测试。混凝土表面氯离子渗透性能采用 permit 氯离子渗透性测试仪测试。

通过以上实验，得出了实验结果，现在分析实验结果，可以看出，采用涂油钢模板的试验墩表面有大量的孔洞存在，具有较多的缺陷。而采用透水模板布的试验墩表面均匀致密。这是由于透水模板布是由过滤层和排水层组成。过滤层允许水分子和空气分子通过，但不允许水泥颗粒通过这样就把富集在其表面的水和空气排出，一方面减少了因为这部分水和空气形成孔洞的可能; 另一方面，渗出的水同时带动水泥颗粒向混凝土表面运动，这样浇筑的混凝土表面均匀密实，几乎看不到孔洞。

由实验可知，对于涂油钢模板施工的试验墩，其3d 和 28d 抗压强度与同条件养护试件相当，28d 抗压强度达到 c35 强度等级要求。采用透水模板布施工的试验墩 3d 和 28d 抗压强度均大大高于涂油钢模板施工的试验墩，3d 和 28d 抗压强度比涂油钢模板施工试验墩抗压强度分别高出 76% 和 60% 。这是由于透水模板布能够将混凝土表面多余的水排出，降低混凝土表面水灰比，从而使混凝土表面抗压强度明显提高。采用涂油钢模板浇筑的试验墩吸水量显著高于采用透水模板布浇筑的试验墩，后者 24h 吸水量仅为前者吸水量的 1 /2 左右。由此可以看出，采用透水模板布可明显增加混凝土表面的密实度，提高表面混凝土的抗渗性。采用涂油钢模板浇筑的试验墩吸水量显著高于采用透水模板布浇筑的试验墩，后

者 24h 吸水量仅为前者吸水量的 1 /2 左右。由此可以看出，采用透水模板布可明显增加混凝土表面的密实度，提高表面混凝土的抗渗性。

permit 试验是由北爱尔兰女王大学的 p． a． m．basheer 教授等基于稳态电迁移试验的基本原理改进而成。该方法具有试验设备简单便携、试验过程时间短、易于操作、试验数据自动采集的优点。试验设备已投入商业生产，是一种比较成熟的能够现场测定混凝土保护层氯离子渗透性的试验方法，试验结果与稳态电迁移试验结果具有很好的相关性。

通过计算可知，采用涂油钢模板浇筑混凝土的氯离子扩散系数为 2. 09 × 10-12m2/ s; 而采用透水模板布浇筑混凝土的氯离子扩散系数仅为 0. 38 × 10-12m2/ s。采用透水模板布可大大降低混凝土表面的渗透性。

在实验中钻芯取样试件，保留试验墩表层混凝土，测试其电通量，采用涂油钢模板 施 工混凝土电通量1 731c，而采用透水模板布施工的混凝土电通量仅为 303c，大大低于采用透水模板布衬里施工的混凝土，表明采用透水模板布施工能提高混凝土密实性，进而提高混凝土耐久性。

结语：采用透水模板布施工能有效改善混凝土外观质量，消除孔洞等表面缺陷。透水模板布能够将混凝土表面多余的水分排出，降低混凝土表面水灰比，从而使混凝土表面的强度显著提高。 吸水率、permit 测试、电通量等测试结果表明，使用透水模板布施工

的混凝土表面渗透性大大降低，能够有效提高混凝土耐久性。透水性模板的使用频率的增加，混凝土表面的强度，压缩强度和抗渗透性的外观的质量有不同程度的减少。采用透水模板施工工艺作为一种混凝土有效减缩措施,对铁路混凝土性能也有所影响。 【参考文献】

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