無砟軌道道岔自密實混凝土的製作方法
2023-12-08 21:48:46
專利名稱:無砟軌道道岔自密實混凝土的製作方法
技術領域：
本發明涉及混凝土配合比設計技術和配方，具體為無砟軌道道岔板鋪設過程底座板自密實混凝土的配合比設計和基本配方。
背景技術：
道岔板式整體道床鋪設施工技術，是一種新型的道岔整體道床施工技術，自密實混凝土的性能是道岔板鋪設質量的關鍵因素之一。自密實混凝土是一種新型混凝土，配製的基本原理是通過外加劑的複合、優質的摻合料及粗細骨料的選擇和搭配使混凝土拌合物的屈服應力減小到適宜範圍，同時混凝土拌合物具有很高的流動性，可以自流平而充滿模型，並且不泌水、不離析，成型後質量均勻。自密實混凝土免振搗，可以節省勞動力和電力，提高工作效率，免除振搗所產生的噪音給環境造成的危害，且能解決一些傳統混凝土施工中的漏振、過振以及密列鋼筋灌注振搗難等問題，還可以保護鋼筋、預埋件(軌道扣件)、預應力孔道的位置不因振搗而移位，而且自密實混凝土使用大量的工業廢料做摻和料，起到了一定的環保作用。
公開號為CN101186476A的中國發明專利公開的一種無砟軌道自流平混凝土，由水泥、礦粉、細骨料、粗骨料、膨脹劑、外加劑和水組成，其中水泥所佔重量百分比為15％-18％，礦料粉所佔重量百分比為8％-11％，細骨料所佔重量百分比為35％-38％，粗骨料所佔重量百分比27％-30％，膨脹劑所佔重量百分比為2％-2.5％，外加劑所佔重量百分比為0.33％-0.37％，水所佔重量百分比為7％-7.5％，該混凝土具有高流動性、高粘聚性、高保水性和微脹性能。但是在試驗和使用中還存在著較多的混凝土收縮裂紋，致使其耐久性和抗裂性較差。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高耐久性和抗裂性的無砟軌道道岔自密實混凝土。
為解決以上技術問題，本發明採用的技術方案是一種無砟軌道道岔自密實混凝土，由水泥、礦渣粉、細骨料、粗骨料、水、減水劑和膨脹劑組成，各組分的重量百分比為水泥14％～17％；礦渣粉11％～14％；細骨料36％～39％；粗骨料25％～27％；水8％～9％；減水劑0.2％～0.3％；膨脹劑0.04％～0.06％。
本發明採用較多的礦渣粉作為摻合料，通過其活性效應，提高了混凝土的粘聚性、抗離析性和保水性能，同時減低了混凝土的水化熱，減少了混凝土的裂紋現象，提高了混凝土的後期耐久性能；通過加入適量緩凝高效減水劑，降低了水的用量，延長了混凝土的凝結時間，減小了新拌混凝土的擴展度損失，促進了混凝土的粘聚性能；採用較多的細骨料和小粒徑的粗骨料與較多的膠凝材料共同作用，提高了混凝土的流動性和保證了混凝土流動過程的均勻性，使混凝土能有較大的擴展度而不離析；通過加入適量的膨脹劑，使混凝土具有微膨脹性，保證了混凝土與墊層表面及道岔板底面的良好結合；本發明採用鋁粉劑作為膨脹劑，比用其它類膨脹劑效果明顯，且摻量少，對混凝土整體性能影響小。
做為一種優選的技術方案，各組分的重量百分比為水泥14.8％；礦渣粉12.6％；細骨料38.2％；粗骨料25.5％；水8.6％；減水劑0.27％；膨脹劑0.04％。
本發明所述的無砟軌道道岔自密實混凝土與現有技術相比，除具有微膨脹、免振搗、可自流密實的特點外，還能夠減少混凝土裂紋，更好地加強了混凝土的耐久性，最大水平流動距離7m，最大自由下落度1.0m，強度等級C40。其具體特點包括(1)流動性混凝土在道岔板下18cm空間內，有鋼筋網的條件下，能最大流動4.8m並存滿整個道岔底座板。擴展度達到650mm～760mm。(2)自密實性混凝土不需振搗，能自流存滿整個模型並不產生氣泡、蜂窩、麻面等。(3)高保水性新拌混凝土到混凝土硬化過程中，不泌水。(4)高粘聚性混凝土在澆注、流動及硬化過程中不分散，不離析。(5)無收縮性混凝土在硬化及強度提高過程中不收縮，微膨脹。(6)好耐久性能滿足抗凍性、電通量等耐久性技術指標要求。(7)好抗裂性混凝土抗烈性試驗抗裂性良好。
具體實施方式
本發明所述的一種無砟軌道道岔自密實混凝土，由水泥、砂渣粉、細骨料、粗骨料、水、減水劑和膨脹劑組成，其特徵在於各組分的重量百分比為水泥14％～17％；礦渣粉11％～14％；細骨料36％～39％；粗骨料25％～27％；水8％～9％；減水劑0.2％～0.3％；膨脹劑0.04％～0.06％。
各項原料技術指標要求如下
1、原材料要求和選定
1.1水泥
水泥採用普通矽酸鹽水泥，表面積在350～450mm2/g，一般用P.O42.5水泥。水泥中硫酸鹽含量要低，氯化物和鹼含量符合要求。本配比採用湖南韶峰水泥集團生產的韶峰牌P.O42.5水泥，主要技術指標符合表1規定
表1(水泥主要技術指標)
其它技術指標應符合GB175的規定。
1.2摻和料
摻和料採用高爐礦渣微粉，S95級，本配合比採用湖南泰基建材有限公司產S95級礦渣粉。主要技術指標符合表2規定
表2(礦粉主要技術指標)
1.3細骨料
細骨料採用材質堅硬、表面清潔、級配合理的細度模數為2.5～3.0的天然河砂。本配合比採用湖南省衡山湘江河砂(細度模數2.7)，主要技術指標見表3。
表3(細骨料主要技術指標)
1.4粗骨料
粗骨料採用5-10mm級配碎石，表光密度為2500～2900kg/m3。骨料形狀儘量為立方體或短粗狀，避免使用針片狀骨料，增加自密實混凝土的和易性。骨料表觀密度不大於2900kg/m3，如果骨料密度太大容易離析。吸水率應該＜2％，吸水率較高的骨料容易降低混凝土和易性，且容易造成砂漿和骨料粘聚性差。骨料抗壓強度至少100MPa。主要技術指標符合表4規定
表4(粗骨料主要技術指標)
其它技術指標應符合《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》中的規定。
1.5外加劑
1.5.1高效緩凝減水劑(聚羧酸系)，本配合比採用巴斯夫化學建材(上海)有限公司生產的Rheoplus(W1)型混凝土高效緩凝減水劑。主要技術指標符合表5規定
表5(減水劑主要技術指標)
1.5.2膨脹劑採用北京麥斯特SC115型(粉劑)
主要技術指標符合表6規定
表6(膨脹劑主要技術指標)
1.6拌合用水
拌合用水採用飲用水，主要技術指標符合表7規定
表7(水的主要技術指標)
自密實混凝土對工作性的要求很高，需要同時滿足以下三個特徵(1)填充能力，又稱自由流動能力，在模板內運動並安全充滿模板空間的能力。(2)通過能力，又稱受限流動能力。如通過鋼筋網間隙，而不發生離析或阻塞的能力。(3)抗分離能力，即穩定性。指在運輸過程中，保持組分均勻性的能力。
自密實混凝土與普通混凝土在配合比選定上存在不同之處，主要表現在水膠比、砂率和單位相集料用量的確定上(1)水膠比，自密實混凝土的水膠比必須綜合考慮混凝土的流動性、強度、耐久性等方面的要求，最大水膠比為0.35。(2)砂率，砂率太大可能無法確保所需的流動性，因為細集料在重力作用下的相對運動能力不如粗集料，過量使用將降低澆築時填充的衝力，砂率過小，混凝土容易離析，細集料的單位顆粒重量遠小於粗集料，因此懸浮性優於粗集料，有助於阻止料的下沉。因此一般建議自密實混凝土的砂率在50％-60％範圍內取值。(3)單位相集料用量是配合比設計重要參數之一，對工作性影響較大。若顆粒粒徑偏大、量太高會導致顆粒間接觸與碰撞機會增多，從而使混凝土的內部摩擦力增大，含量較低，有利於降低摩擦力的內應力，可有效增加障礙通過性，但降低了強度和彈模，因此，混凝土顆粒粒徑應當≤16mm。
以下為本發明的具體實施例1-4
以上實施例的具體配比(單位kg/m3)為
權利要求
1.一種無砟軌道道岔自密實混凝土，由水泥、礦渣粉、細骨料、粗骨料、水、減水劑和膨脹劑組成，其特徵在於各組分的重量百分比為水泥14％～17％；礦渣粉11％～14％；細骨料36％～39％；粗骨料25％～27％；水8％～9％；減水劑0.2％～0.3％；膨脹劑0.04％～0.06％。
2.根據權利要求
1所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於各組分的重量百分比為水泥14.8％；礦渣粉12.6％；細骨料38.2％；粗骨料25.5％；水8.6％；減水劑0.26％；膨脹劑0.04％。
3.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述的水泥為比表面積在350～450mm2/g的普通矽酸鹽水泥。
4.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述礦渣粉為S95級高爐礦渣微粉。
5.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述細骨料是細度模數為2.5～3.0的天然河砂。
6.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述粗骨料是表光密度為2500～2900kg/m3的5～10mm級配碎石。
7.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述減水劑為聚羧酸類高效緩凝減水劑。
8.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述膨脹劑為鋁粉類粉劑。
9.根據權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特徵在於所述混凝土水膠比≤0.35，顆粒粒徑≤16mm。
專利摘要
本發明涉及混凝土配合比設計技術和配方，為提供一種高耐久性和抗裂性的無砟軌道道岔自密實混凝土。本發明所述的無砟軌道道岔自密實混凝土由水泥、礦渣粉、細骨料、粗骨料、水、減水劑和膨脹劑組成，各組分的重量百分比為水泥14％～17％；礦渣粉11％～14％；細骨料36％～39％；粗骨料25％～27％；水8％～9％；減水劑0.2％～0.3％；膨脹劑0.04％～0.06％。本發明除具有微膨脹、免振搗、可自流密實的特點外，能夠減少混凝土裂紋，更好地加強混凝土的耐久性。
文檔編號C04B28/00GKCN101767966SQ201010101400
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日
發明者冀光民, 梁淑梅, 張海東, 張建榮 申請人:中鐵十七局集團有限公司, 中鐵十七局集團物資有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan