II型轨道板溷凝土配合比设计.ppt

II型轨道板混凝土配合比设计方案 中国建筑材料科学研究总院 王 玲 主要内容 一、铁道部无砟轨道混凝土材料研究项目介绍 二、Ⅱ型轨道板及对混凝土要求 三、Ⅱ型轨道板混凝土配合比设计方案 1. 研究思路 2. 提高早期强度的技术途径 3. 混凝土试验及性能 4. 实尺板的生产 5. 成本分析 四、结论 五、建议 一、铁道部无砟轨道混凝土材料研究项目介绍 1. 项目简介 铁道部科技研究开发计划项目重大课题 “无砟轨道结构混凝土材料的试验研究-B”，编号 2007G044-L-2。 项目采取产学研结合的模式开展创新研究，8家单位合作。 2006年~2008年。 2. 课题背景 京津客运专线采用德国BOGL公司无砟轨道技术，在实际生产中存在一些问题： （1）我国水泥的细度通常控制在320~380m2/kg，超细水泥不属于常规供应品种，超细水泥销售价格大约为1000元/吨，大大增加了生产成本； （2）由于特种加工的超细水泥不属于大宗产品，当博格板生产有大量需求时，有潜在的供不应求的危机； （3）在生产博格板的过程中，混凝土的胶凝材料全为超细水泥，混凝土的后期强度的增长有限，耐久性存在问题； （4）混凝土的氯离子渗透系数不能满足要求。 3. 课题研究的意义 消化吸收引进的德国技术。利用我国高性能混凝土配制技术，采用大宗的硅酸盐水泥代替德国技术中的超细水泥生产无砟轨道板，研发出技术指标达到德国技术要求，长期性能符合我国现有的铁路混凝土耐久性标准要求，同时适合我国国情的混凝土技术。 达到原材料易得，提高混凝土结构耐久性能，并降低混凝土生产成本的目的。 4. 主要研究内容 （1）轨道板混凝土材料的配制新技术及其物理、力学性能及长期耐久性能。 （2）轨道板混凝土材料防裂性能研究。 （3）新技术混凝土材料生产工艺调整和配合。 5. 关键技术 采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥替代超细水泥，通过矿物掺合料和化学外加剂的联合使用，调整胶凝材料早期水化进程，达到混凝土早期强度技术指标的要求； 通过降低混凝土结构各种缺陷，达到混凝土各项耐久性技术指标的要求； 通过材料之间相互匹配的研究，在保证性能的前提下，降低混凝土成本。 6. 项目组织形式 中国建筑材料科学研究总院、铁道科学研究院、中铁十四局各自分别完成一套新型无砟轨道板混凝土技术。铁道部工管中心提供技术指导和外部协调；武广客运专线负责项目成果无砟轨道板的应用。 中国建材院+中铁丰桥桥梁有限公司=150块板 铁道科学研究院+中铁丰桥桥梁有限公司=150块板 中铁十四局+北京中铁房山桥梁有限公司 =150块板 铁道科学研究院+北京中铁房山桥梁有限公司 =150块板 7. 项目进展 2008年3月13日 阶段成果审查会 2008年4月~7月 实尺板的生产、安装 2008年12月 结题 二、Ⅱ型轨道板及对混凝土要求 博格板 京津博格板 Ⅱ型轨道板 Ⅱ型轨道板混凝土要求 德国博格板混凝土技术指标：①混凝土设计标号C55，弹性模量大于35700MPa，抗弯强度6～7MPa；②在生产工艺条件下，16h混凝土抗压强度大于48MPa；③混凝土芯部温度55℃为宜，不宜超过60℃。 第②条是技术难点。按照德方要求，采用超细P.Ⅰ52.5水泥（水泥的比表面积在550~600m2/kg）配制混凝土，在水灰比为0.4的条件下达到16h混凝土抗压强度大于48MPa的技术指标。 Ⅱ型轨道板技术经济指标 设计标号满足C55要求，弹性模量大于35.7GPa，抗弯强度大于6 MPa ； 模拟生产工艺条件下，16小时混凝土强度大于48MPa，满足早期脱模强度的要求； 工作性满足施工的要求； 芯部温度55℃为宜，不宜超过60℃； 抗冻性≥F300，抗渗性≥P20，电通量≤1000C，以确保混凝土的耐久性，满足结构使用年限要求； 成本明显低于目前德国技术的混凝土配比。 三、 II型轨道板混凝土配合比设计方案 1. 研究思路 采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥替代超细水泥，通过矿物掺合料和化学外加剂的复合使用，调整胶凝材料早期水化进程，达到混凝土早期强度技术指标的要求； 2. 提高混凝土早期强度的技术措施 2. 提高混凝土早期强度的技术措施 2. 提高混凝土早期强度的技术措施 通用硅酸盐水泥的组分和代号 水泥标准的比较 国家水泥标准指标 不同水泥的性能指标 不同水泥对混凝土早期强度的影响 不同水泥品种对早期强度的影响 不同水泥对早期强度的影响试验小结 不同水泥的混合材掺量差别很大：超细水泥和兴发P.Ⅰ42.5是没有混合材的硅酸盐水泥， 三友冀东P.O52.5掺了5%的石灰石和7%的矿渣，兴发P.O42.5掺了5%的石灰石和8%的矿渣，某厂P.O42.5水泥的混合材掺量最多，超过20%。 超细水泥16h早期强度最高，其次