改性轨枕用高性能混凝土的研制与应用.pdf

2015年4月
建与装饰
父通建设
改性轨枕用高性能混凝土的研制与应用
周帅
(中国中铁四局集团有限公司第八工程分公司安徽合肥230041)
摘要:執枕是一种重要的铁路配件之一,在铁路线路中发挥着不可替代的重要作用。它既要承受钢轨的重量,又要确
保钢轨的固定位置。同时,当有列车经过的时候,轨枕需要将钢轨传递来的压力传导给道床。因此,轨枕弹性、强度和朵初
性必须要适中,列车经过时,轨枕需要发生适当的形变来缓冲压力,列车经过之后,还要尽快恢复原状。而在轨枕的制作材
料方面,政性軌枕用高性能混凝土已经取代了传统混凝土,极大的提高了軌枕的性能。本文从原材料和施工工艺两个方
面,对改性軌枕用高性能混凝土的研制进行了探讨,然后对其应用进行了阐述。
关键词:改性轨枕用;高性能混凝土;研制与应用
中图分类号:U214
文献标识码:A
文章编号:1673-0038(2015)16-0223-02
前言
凝士的研制。而在混凝土中,添加适量的臍细矿渣,其效果要比
在我国的铁路轨道系統当中,轨枕大多使露天存在的,并且「粉煤火好。细度越高的矿渣,其效果越明显,但是价格也越高。而
同时受到正负双向的湾弯矩。因此,在铁路线路混凝士利件当中,佳粉的矿物掺合料作用是最为理想的但是,粉的价格价高
轨忧是最容易受到破坏的部分。在我国,大多数轨枕的实际寿命「需水量较大,セ不方便进行操作。因此在实际应用中,可以取少
只有10-30年左右,经常需要维修或更換,给铁略部门造成了极「量与其它矿物擦合料混合使用说
大的成本浪费。为了能够有效提高轨枕的性能,应当采用改性轨
改性轨用高性能混凝的强度可以通过矿物掺合料的用
枕州高性能混歳士材料,这样能够有效的挑高轨枕的性能和寿「量以及用水量的不同来进行训整。越高的強度等级,就需要越低
命,为我国铁路部门节省了大量的成本,对于推动我国铁路事业「的水胶比?在C50-C70的改性轨枕用高性能混凝土当中,主要采
的发展具有重要的意义。
用的是优质粉煤灰;在C80-C100的改性轨枕用高性能混凝上当
1改性轨枕用高性能混凝土的研制
中,主要采用的是磨细矿渣;在C100以上的改性轨枕用高性能
1.1原材料的选择
混遜十当中,主要采用的是硅粉。
1.13粗细骨料
1.1.1水
选用细度模数在2.6~3.2と间的中粗砂,应当具有平滑的筛
改性轨枕用高性能混凝十可以选用中热水泥、早强硅酸盐水
分出线、浑圆洁净的颗粒以及较高的石英含量。而对于改性轨
泥、普通硅悛盐水泥等进行配制,所选水泥的标号应当在525#
以上。在水泥矿物成分中,CA的含量应当在8%以下,比表面积
用高性能混凝米说,对其强度影响较大的使粗骨料的表面特
应当在3200mg左右。如果不满足以上情況,水泥就会损失较ノ在和形状。多棱角颗粒具有较大的机械粘结カ,因此相比于砾石
混凝士、碎石混疑土的强度更大。但是,混凝土的工作性和需水
大的流动性,尤其是在硫酸喆或碱的含量较高的水泥中,这种情
量会受到多棱角骨料的不艮影响。因此,应当尽量选取趋近立方
况更为明显。因此,为了对水泥水化热进行控制,稳定体积,应当
体的干浄颖粒,片状和针状颗粒含量最少。在进行改性轨枕用高
在300-500kgm3的凝胶材料范围内进行收性轨枕用高性能混凝
十的配制。在该环境下,在采用适当的配合比,就能够取得10
性能混凝十研制的时候,应当选择辉绿岩、闪长岩、正长岩、花岗
岩等优质的高强度粗骨料。选取的粗骨料最佳粒径为10~-15mm,
120MPa抗压强度的混凝十
如某在25mm以上,将不利于混凝土的抗渗性和强度。
1.1.2矿物掺合料
主要的矿物掺合料都是以活性一氧化硅作为活性成分,主1.4高效减水剂
改性轨枕用高性能混凝∵采用了大量胶凝材料,水胶比较
包括硅粉、磨细矿渣、优质粉煤灰等。在配制改性轨枕用高性能
混凝士的时候,用矿物合料对部分水泥进行替イ代,能够使混決「低,井合物黏性较大,才能保证较高的强度、而要取得较高的工
作性,就需要采用高效减水剂。高效減水剂是一种高分子阴离子
土的性能得到提高,例如密实度的増加、水化热的降低等。这样,
混凝土的抗压强度将会提高,其提及稳定性、抗渗性、工作性等
型表面活性剂,通常为二聚氰胺穢酸盐甲醛缩合物、或是荼磺酸
将会得到改善。在实际研制过程中,可以单独或混合用物参/盐甲醛缩合物。该物质具有较高的减水率,同时能够对塌洛度损
失进行控制。通常按照水泥中量的1-2%掺入高效减水剂。如果
优质粉煤灰指的足需水量比较低细度较高、焼失量较的/混凝土的強度増加,搀入量也要随之増加同
粉煤灰。单独掺用优质粉煤灰,也能够实现改性轨枕用高性能混
2施工工艺的选择
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2.1搅拌
更强的体积稳定性,在实际应用过程中,其收缩变形的程度能够
通过搅拌,将构成混凝土的各种材料充分的进行分散和混「得到有效的降低。此外,改性轨枕用高性能混凝土具备的另一个
合。改性轨枕用高性能混凝士具有较大的黏性,因此,对于混凝优势就是其对环境的污染和影响较小,符合我国可持续发展战
拌合物的均质性、微观结构、流变性能等,会受到搅拌工ど和「略的要求
搅井机的影响。对此,为了能够使混凝十拌合物的性能提高,应13结论
当采用均质性较好、搅拌效率较高的双锥式搅拌机。具体的投料
铁路交通运输事业是我国重要的发展领域之一,其发展和建
唤序和境拌过程如图1所示
的程度,将会关系到我困整体的建设和发胺程度。在铁路线路
水泥
当中,轨枕具有不可替代的重要作用,对铁路的稳定性和安全性
合
减水剂
具有直接的影响。在制作轨枕的材料上,改性轨枕用高性能泥凝
1分団一」十#1分団出コ「+是种十分良好的材料,它的研制和应用,对于轨枕的工作性
骨料
和安全性都具有般大的意义
图1改性轨枕用高性能混凝土的搅拌
1.2.2振搗
参考文献
改性轨枕用高性能混凝十通常具有2om以的場落度,因」『T孙树民高性能混激上的研制与应用况以广东2材。20110
此,有些专家认为改性轨枕用高性能混凝士是一种免振自密实4-
混凝土。但是,实际上,如果改性轨枕用高性能混凝土不经过振2孙文彬,刘永地区性高性能商品混凝土.的研制与应用吉林建筑工
捣,将会降低其抗等级和强度等级。因此,改性轨枕用高性能
程学院学报,2011,1101):23-27
混凝十也需要一定时间的振捣,才能充分发拌作用
3]叶重农,赵天民.高性能混凝土(C50-C60)研制与应用天津科技,
2013,1103):34.
1.2.3养护
要确保混凝土的饱和状态得到最大限度的保持,就应当对其
[4仲新华,谢永江,贾东.高性能凝士轨杭应用试验砢究.铁道建
筑,2012,11(02):58-61
进行养护。在新鲜水泥浆当中,水泥水化产物填充原始充水空
[5]关沃康,吴石川C80高性能混凝十的研究与应用卟商品混凝,2011,11
间,直到满足要求的程度为止。改性轨枕用高性能混凝十用水量
(09):46~-48.
较少,因此具有快速的水化反应,毛细管可能中断。在养护重新
开始后,混凝士内部无法进入水分,进一步水化就不会发生。因「收稿日期:20512
此,在改性轨枕用高性能混凝土早期