轨枕用C60高性能混凝土配比的试验研究.docVIP

轨枕用C60高性能混凝土配比的试验研究 　　摘 要：铁路轨枕是保障列车平稳安全运行的基石，随着铁路行业的发展成熟，长期使用中的轨枕遭到了严重损坏，不少轨枕的建筑工艺也不能适应日益增加的载荷强度。因此，为了提高铁轮运行的安全性，保证铁路建设的经济效益，通过混凝土配比的研究提高轨枕的性能成为了目前热门的研究方向。该文主要介绍C60高性能混凝土的配合比试验研究及其在轨枕当中的应用效果，从而表现其独特的性能。试验结果表明，掺了粉煤灰和矿渣粉的混凝土拥有更加良好的耐用性和力学性能，对高性能轨枕的稳定性的提高具有重大意义。 　　关键词：轨枕建设 C60高性能混凝土 试验研究 　　中图分类号：U213.34 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0070-02 　　轨枕是铁路当中最为基本的机构之一，对于维持列车的平稳运行起着非常重要的作用。鉴于很多轨枕一直都处于高强度的荷载之下，并且也是铁路混凝土结构当中非常容易受损的结构构件，为此，会使混凝土遭到非常严重的破坏，影响到了铁路的正常使用效果。随着我国经济发展水平的不断提高，铁路行业得到了显著发展，在各项铁路建筑项目开展过程中，不论是铁路轨枕还是地铁轨道工程，混凝土被广泛的应用，成为不可缺少的建设材料，而且都是C60的高强度混凝土，为了使用过程中能够大幅度的提高轨枕的使用寿命，那么高性能混凝土是发展的必然趋势，那么就必须在这类型的混凝土中掺杂适当比例的粉煤灰、磨细的矿渣和外加剂，所有材料全部混合到一起形成了一种高性能的混凝土，外加剂，能够使C60的抗冻性与抗氯离子的性能大大提高，进而增强了轨枕的稳定性。随着铁路建设投资越来越大，为了使铁路经济效益得以最大化的发挥，就必须提高混凝土的结构性能，使轨枕的结构使用寿命增强。该文就C60混凝土的配比进行具体的试验研究，来表现C60双掺（粉煤灰和矿粉）混凝土的独特性能。 　　1 C60混凝土的配合比设计 　　每立方C60混凝土用料量为水泥376 kg：粉煤灰48 kg：矿粉73 kg：砂621 kg：石子1261 kg：水128 kg：减水剂8.96 kg。 　　为了对生产施工的混凝土强度具有充分的保证率，那么C60混凝土的试配强度应满足：fcu，o（混凝土试配强度）≥1.15fcu，k（混凝土设计强度）=69 MPa的要求[1]。水胶比不大于0.35，因为轨枕生产是干硬性混凝土，此次采用水胶比为0.26，想要获得性能比较好的混凝土，那么在原材料的选用和质量控制方面非常关键。下面就原材料一些重要指标分析及结果如下所述。 　　1.1 水泥 　　C60高性能混凝土，强度高，水胶比低，采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥无论是技术还是经济都是比较合理的。因为水泥中混合材料较少，可掺加较多的矿物掺合料，所以本试验水泥采用的是P.O42.5型号的低碱普通硅酸盐水泥，水泥的各项性能见表1所示。其中，水泥的初凝时间、水泥的强度、碱含量（R2O）等都要依据行业标准试验规范，使水泥的各项化学成分都能够符合试验标准[2]。 　　1.2 粉煤灰 　　此次试验中，使用的是I级粉煤灰，掺量占胶凝材料的10%，粉煤灰的试验结果见表2所示。 　　1.3 磨细的矿渣 　　试验中应用的矿渣粉掺量为胶凝材料的14.5%，掺杂这些矿渣能够提高混凝土的整体硬度，使其稳定性大幅度的提高。试验结果如表3所示。 　　1.4 骨料 　　不能使用具有碱-碳酸盐反应活性或砂浆棒膨胀率（快速法）≥0.2%的碱-硅酸盐反应活性骨料；骨料含泥量（包括泥块）较多会明显降低高强混凝土强度[3]。 　　（1）细骨料（砂） 　　细骨料应采用级配合理、质地坚固、吸水率低、孔隙率小的天然中初河砂，经过大量的试验，我们选用细度模数为2.5～3.0的中粗砂更适合用于高强度混凝土，使胶凝材料较多的高强混凝土中总体材料颗粒级配更加合理，此次试验砂的细度模数为2.8，含泥量为0.5%，泥块含量为0.1。 　　（2）粗骨料（石） 　　粗骨料粒径太大或针片状颗粒含量较多，都不利于混凝土骨料合理堆积和应力合理分布，直接影响混凝土强度，也影响混凝土拌合物性能。为了使混凝土的密实性更好，强度更高，应选用二级配，即（5～10） mm，（10～20） mm的级配，此次试验中，以3：7的掺量，其级配如表4所示。 　　1.5 减水剂 　　此次用的是奈系的高效减水剂，减水率23%，抗压强度比（1d，152%；3 d，145%；7 d，128；28 d，127）。 　　2 搅拌成型方式和养护手段 　　混凝土在搅拌过程中需要使用强制性搅拌机搅拌设备，使用了性能优越的搅拌机以后能够使混凝土当中的细颗粒的分散性提高，并且搅合物具有非常小的离散性。为了使外加剂的使用率得到提升，就要对细