[發明專利]一種鐵路板式無砟軌道用自密實混凝土拌合物

有效

• 申請號: 201110347836.5
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102503309A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李固華;曾曉輝;葉躍忠
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術領域

本發明涉及一種高速鐵路板式無砟軌道用自密實混凝土，可用于板式無砟軌道結構中軌道板與底板間的填充物，也可用于道岔結構中道岔板與底板間的填充物。

背景技術

近年來，高速鐵路在全世界范圍內得到了突飛猛進的發展，在我國更是如此，截止至2011年9月，我國已經建成通車高速鐵路1.3萬km。在建成的高速鐵路中，相當多的線路采用板式無砟軌道結構，在這類型的軌道結構中，軌道板高度已經確定，而底板高度在施工中誤差不可避免，由于高速鐵路需要有極高的平順性，因此設計有充填層，用于后期的調平及消除誤差。同時高速列車的振動對軌道板有較大沖擊荷載，因此要求該充填層具有較高抗沖擊能力與吸振能力。目前一般采用水泥乳化瀝青砂漿作為軌道板與底板間的填充材料，其主要作用為填充、支撐、調平、吸振、減振與隔振。

采用水泥乳化瀝青砂漿作為填充材料的不足之一是施工難度較大，同時施工作業質量對填充層的質量帶來嚴重影響。I型水泥乳化瀝青砂漿采用袋注法施工，施工時需鋪設灌注袋，施工完畢后需將灌注袋袋口切除，此外砂漿灌注需采用特殊機具，灌注速度對砂漿質量產生嚴重影響。II型水泥乳化瀝青砂漿采用模腔注入法施工，施工前需將軌道板四周進行封邊，并保留排氣孔，且需對底板進行噴霧預濕，灌注時需嚴格控制灌注速度，灌注完畢后需將封邊拆除。另外I、II砂漿采用特殊攪拌機械經特定攪拌工藝拌制而成，流程復雜，質量極易難以控制。

采用水泥乳化瀝青砂漿作為填充材料的另一不足是成本太高。水泥乳化瀝青砂漿的材料成本為普通混凝土的約10倍，且每臺水泥乳化瀝青砂漿攪拌車售價不菲，達數百萬元，施工時特殊機具的加工、人工和設備成本(施工速度僅每個作業面300米/天)使得采用水泥乳化瀝青砂漿成本較高。

因此，開發出施工工藝簡單、施工質量易控、成本較低的材料以取代水泥乳化瀝青砂漿是十分必要的。自密實混凝土具有大流態、自密實、低成本等優點，可滿足高速鐵路板式無砟軌道施工中單側自流平要求，但普通自密實混凝土具有易離析、浮漿、收縮大、易開裂等缺點，在列車沖擊與交變荷載作用下，硬化后的混凝土易與軌道板脫粘、離縫，同時混凝土易出現開裂，因此迫切需要開發用于板式無砟軌道結構中軌道板與底板之間填充物的新型自密實混凝土。

發明內容

鑒于現有技術的以上不足，本發明的目的是提供一種鐵路板式無砟軌道用自密實混凝土，使之具有大流態、自密實、無離析、低收縮、高抗裂、吸振的優點。

本發明的目的是通過如下手段來實現的。

一種鐵路板式無砟軌道用自密實混凝土拌合物，組分所占重量份為：水泥：100份，礦物摻合料：20～80份，細骨料：200～300份，粗骨料：250～350，橡膠粉：2～10，聚丙烯纖維1～3，膨脹劑：10～25份，減水劑：1.0～3.0份，緩凝劑：0.1～1份，流變助劑：0.01～0.05份，消泡劑：0.001份，水：60～80份；由上述物料混合攪拌而制成。本發明自密實混凝土拌合物具有大流態、自密實、無離析、低收縮、高抗裂、吸振等特點，可用于板式無砟軌道結構中軌道板與底板間的填充物，也可用于道岔結構中道岔板與底板間的填充物。

具體實施方式

本發明所用水泥為超早強水泥，比表面積超過1000m²/kg、按1∶2重量份配制、28d強度為52.5MPa以上的硅酸鹽水泥和硫酸鋁鹽水泥混合物，解決了因水泥顆粒太粗導致漿液難以進入微細裂縫(寬度0.5mm以下)的問題，且通過提高水泥顆粒的細度，提高了水泥的早期強度，保證了漿液2h強度達到10.0MPa，超細水泥技術也有效解決了水泥顆粒易在漿液中沉淀、分層的問題。

摻合料為粉煤灰、硅灰、偏高嶺土、石英粉至少兩種的混合物，其中硅灰比表面積≥3000m²/kg，活性指數≥1.3；偏高嶺土面積≥1000m²/kg，活性指數≥1.2；石英粉直徑≥0.075mm小于1％，采用比表面積達3000m²/kg的硅灰以及超細偏高嶺土、石英粉等的摻合料技術，利用礦物摻合料的微集料效應、活性效應與形態效應，解決了新拌漿體的易離析、分層問題，并利用礦物摻合料的“火山灰效應”，將體系游離Ca(OH)₂反應，降低其溶解與溶出，并對體系內部各界面進行了改善，使體系變得更加密實。