專利名稱:無砟軌道道岔自密實混凝土的制作方法
技術領域：
本發(fā)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，配制的基本原理是通過外加劑的復合、優(yōu)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范圍，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，并且不泌水、不離析，成型后質量均勻。自密實混凝土免振搗，可以節(jié)省勞動力和電力，提高工作效率，免除振搗所產(chǎn)生的噪音給環(huán)境造成的危害，且能解決一些傳統(tǒng)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(yè)廢料做摻和料，起到了一定的環(huán)保作用。
公開號為CN101186476A的中國發(fā)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，其中水泥所占重量百分比為15％-18％，礦料粉所占重量百分比為8％-11％，細骨料所占重量百分比為35％-38％，粗骨料所占重量百分比27％-30％，膨脹劑所占重量百分比為2％-2.5％，外加劑所占重量百分比為0.33％-0.37％，水所占重量百分比為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(fā)明內容
本發(fā)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(fā)明采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(fā)明采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(xiàn)象，提高了混凝土的后期耐久性能；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；采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(fā)明采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(yōu)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(fā)明所述的無砟軌道道岔自密實混凝土與現(xiàn)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(wǎng)的條件下，能最大流動4.8m并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并不產(chǎn)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(fā)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，其特征在于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
水泥采用普通硅酸鹽水泥，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，氯化物和堿含量符合要求。本配比采用湖南韶峰水泥集團生產(chǎn)的韶峰牌P.O42.5水泥，主要技術指標符合表1規(guī)定
表1(水泥主要技術指標)






其它技術指標應符合GB175的規(guī)定。
1.2摻和料
摻和料采用高爐礦渣微粉，S95級，本配合比采用湖南泰基建材有限公司產(chǎn)S95級礦渣粉。主要技術指標符合表2規(guī)定
表2(礦粉主要技術指標)



1.3細骨料
細骨料采用材質堅硬、表面清潔、級配合理的細度模數(shù)為2.5～3.0的天然河砂。本配合比采用湖南省衡山湘江河砂(細度模數(shù)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
粗骨料采用5-10mm級配碎石，表光密度為2500～2900kg/m3。骨料形狀盡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。骨料表觀密度不大于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(guī)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(guī)定》中的規(guī)定。
1.5外加劑
1.5.1高效緩凝減水劑(聚羧酸系)，本配合比采用巴斯夫化學建材(上海)有限公司生產(chǎn)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(guī)定
表5(減水劑主要技術指標)






1.5.2膨脹劑采用北京麥斯特SC115型(粉劑)
主要技術指標符合表6規(guī)定
表6(膨脹劑主要技術指標)






1.6拌合用水
拌合用水采用飲用水，主要技術指標符合表7規(guī)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征(1)填充能力，又稱自由流動能力，在模板內運動并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(wǎng)間隙，而不發(fā)生離析或阻塞的能力。(3)抗分離能力，即穩(wěn)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(xiàn)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，過量使用將降低澆筑時填充的沖力，砂率過小，混凝土容易離析，細集料的單位顆粒重量遠小于粗集料，因此懸浮性優(yōu)于粗集料，有助于阻止料的下沉。因此一般建議自密實混凝土的砂率在50％-60％范圍內取值。(3)單位相集料用量是配合比設計重要參數(shù)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，有利于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(fā)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，其特征在于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(jù)權利要求
1所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于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(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述的水泥為比表面積在350～450mm2/g的普通硅酸鹽水泥。
4.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述礦渣粉為S95級高爐礦渣微粉。
5.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述細骨料是細度模數(shù)為2.5～3.0的天然河砂。
6.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述粗骨料是表光密度為2500～2900kg/m3的5～10mm級配碎石。
7.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述減水劑為聚羧酸類高效緩凝減水劑。
8.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述膨脹劑為鋁粉類粉劑。
9.根據(jù)權利要求
1或2所述的無砟軌道道岔自密實混凝土，其特征在于所述混凝土水膠比≤0.35，顆粒粒徑≤16mm。
專利摘要
本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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