自2008年8月1日中国第一条运行速度达350 km/h的高速铁路——京津城际铁路开通运营以来，高速铁路在我国迅猛发展。按照国家《中长期铁路网规划》和铁路“十二五”至“十四五”规划，以“四纵四横”快速客运网为主骨架的高速铁路建设全面加快推进，建成了京津、沪宁、京沪、京广、哈大等一批设计速度350 km/h、具有世界先进水平的高速铁路，形成了比较完善的高铁技术体系。截至2020年末，全国铁路营业里程达到14.6万km，其中高速铁路营业里程3.8万km，中西部地区铁路营业里程9万km。

混凝土是高速铁路建设中使用量最大、外部作用最复杂、服役年限要求最高的基础性工程材料，其施工技术、产品性能是实现高铁“高安全性、高平顺性、高耐久性”运营服役目标的关键。与拥有高速铁路的日本、德国、法国、韩国等国家相比，我国高速铁路服役环境更复杂、轨道结构形式更多样、线下基础变形控制要求更高。以正在建设的南沿江高铁为例，其全线桥梁占比达95%，同时也是中国第一条大规模采用40 m箱梁的高速铁路。40 m箱梁截面尺寸较32 m箱梁更薄，但梁体质量跃升到1 000吨级，对混凝土的工作性能、力学性能与抗裂性能提出了更高的挑战。

图1 南沿江高速铁路混凝土工程

在服役环境适宜性、区域资源依赖性以及长期服役耐久性的多重要求下，中国高速铁路结构混凝土在设计、制备、应用等遇到更严苛的挑战。而传统混凝土材料在高铁高频动荷载与严酷环境反复作用下性能衰减快、徐变变形大，在无砟轨道多层复合结构中变形协调难、易开裂，难以满足高铁高标准建设要求。……