[發明專利]一種低彈模高性能混凝土

有效

• 申請號: 201110271280.6
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102320798A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 胡明文;王秀芬;柴彥景;高治雙;黃直久;徐家定;張新生
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/08;C04B18/12
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及混凝土材料，具體為一種低彈模高性能混凝土。

背景技術

高速鐵路Ⅱ型板式無砟軌道的結構為鋼軌鋪設在扣件墊板上，扣件墊板放在Ⅱ型板承軌槽上，其中扣件墊板的主要作用是調節鋼軌的標高。Ⅱ型板是長6.45m、寬2.55m、厚0.2m且混凝土強度C55的混凝土結構，彈性模量很大，但Ⅱ型板不具有緩沖作用，Ⅱ型板之間用張拉鎖縱向連接，構成一個縱向整體結構。Ⅱ型板的下面是乳化瀝青砂漿填充層（簡稱CA砂漿），乳化瀝青砂漿填充層是28天抗壓強度≥15.0?MPa、厚度30mm、彈性模量7000-10000?MPa的填充結構，具有明顯緩沖作用；乳化瀝青砂漿填充層的下面是底座板，底座板是厚度2m、寬度2.95m的混凝土縱連結構；底座板的下面是兩布一膜滑動層、再下面是梁面防水層。底座板混凝土的設計要求是強度等級C30、彈性模量≤3.15×10⁴MPa；底座板的低彈性模量是從軌道的的受力結構方面提出的要求，這樣與乳化瀝青砂漿填充層能形成一個低彈性模量的緩沖結構，在列車輪軌高速沖擊時，兩者變形量接近，不容易脫落；同時在底座板下部梁體因溫度變化移位變形時，本身可以有較大的變形，而不會發生混凝土脆斷。

鐵路上使用的混凝土多為高性能混凝土，高性能混凝土的一般要求是在耐久性得到保障、配制技術水平得到認可的前提下，配制時采用較少的水泥用量、摻用適宜的摻合料、采用較低的水膠比；高性能混凝土的技術條件中對摻合料的摻量、水膠比和最小膠凝材料用量的限值作出了規定。配制混凝土時優先選用中級細骨料，當采用粗級細骨料時，應提高砂率，并保持足夠的水泥或膠凝材料用量，選用級配合理、粒形良好、質地均勻堅固的潔凈碎石，以滿足混凝土的和易性；當采用細級細骨料時，宜適當降低砂率。高性能混凝土粗骨料應采用二級或多級級配，其松散堆積密度應大于1500kg/m³，緊密空隙率宜小于40%；粗骨料的級配和粒形不好，必然要加大混凝土的膠凝材料總量和用水量，這樣不僅增加混凝土收縮，而且會增加混凝土的滲透性和有害介質在混凝土中的擴散系數；所以配制混凝土的骨料都要經過粒形和級配的嚴格選擇。骨料的堆積密度和表觀密度是骨料級配的反映，堆積密度越大，則級配越好，空隙率越小。對粗級細骨料來說，40%左右的空隙率應該是最低要求；減少單方混凝土中膠凝材料用量有利于降低混凝土的滲透性，減少收縮量，所以有最高用量的限制。在高性能混凝土中，減少漿體量，增加骨料所占的比例，是提高混凝土耐久性的重要手段。

???目前，高性能混凝土采用規范要求的原材料配制的理論思想是：混凝土中大粒徑的碎石構成骨架，大粒徑的碎石由小一級粒徑的碎石填充，中間空隙再由更小粒徑的碎石填充，讓碎石間空隙最小，也就是規范要求的粗骨料級配和粒形良好，空隙率??；碎石間的空隙再由級配較好的砂子填充，砂子填充量小，說明碎石骨架間空隙就小，比較致密；砂子間的空隙再由水泥、粉煤灰、礦粉等粉體材料填充，粉體材料加上水、外加劑等是碎石、砂子間的膠結材料；膠結材料具有活性，能夠與碎石、砂子界面間粘結，使得材料之間相互粘結，整體就具有了強度。但是這樣的高性能混凝土中碎石構成的骨架間空隙小，比較致密，變形量小，脆性接近于巖石一樣大，也就是所說的彈性模量大，經大量試驗驗證，彈性模量都在4.0×10⁴MPa以上，這樣就達不到底座板混凝土彈性模量的設計要求。如果降低混凝土強度等級，彈性模量有下降趨勢，但是混凝土的耐久性指標同時有不同幅度降低，如混凝土強度等級降低到C30以下，混凝土的電通量、抗裂等耐久性指標一般都達不到設計要求，這樣就稱不上是高性能混凝土。

發明內容

本發明為了解決現有高速鐵路Ⅱ型板式無砟軌道的底座板混凝土彈性模量太高導致變形困難的問題，提供了一種低彈模高性能混凝土。

?本發明是采用如下技術方案實現的：一種低彈模高性能混凝土，其是由下述重量比配比的原料制成：P.042.5水泥220-240份,I級粉煤灰100-120份，S95礦渣粉30-40份，中砂850-900份，10-20mm單粒級碎石1000-1050份，水148-152份，聚羧酸減水劑3.3-3.5份。