[發(fā)明專利]一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410549130.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104386977A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳善雄;余飛;李劍;宋曉東;高洪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所;滬昆鐵路客運(yùn)專線湖南有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B18/30;C04B14/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑性混凝土工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，還涉及一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土的制備方法，適用于回填封堵已建高鐵路基上的鉆孔或其他小破損空間。

背景技術(shù)

我國(guó)高鐵建設(shè)已進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代，目前已建成的高鐵超1.2萬(wàn)公里。從我國(guó)目前已建成高鐵的運(yùn)營(yíng)狀況來(lái)看，運(yùn)營(yíng)期內(nèi)路基變形等病害逐漸顯露，甚至連技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的高鐵工程也在運(yùn)營(yíng)期出現(xiàn)了較多病害。因此，對(duì)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)高鐵路基結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。

對(duì)于已建成的工程，為保證其結(jié)構(gòu)安全，只能采用小鉆孔埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀標(biāo)的方式。盡管鉆孔直徑小，但鉆孔施工后仍然破壞了原有工程的整體結(jié)構(gòu)，因此，傳感器埋設(shè)以后需及時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行封堵，以保證原有工程的整體性。另一方面，封堵材料的變形特性是否與原有路基相同或相似又決定了監(jiān)測(cè)儀標(biāo)的監(jiān)測(cè)效果。因?yàn)椋哞F工程的路基表層填料往往壓縮模量高，如果鉆孔封堵材料軟弱或過(guò)硬，則會(huì)出現(xiàn)路基與鉆孔封堵材料之間變形不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致動(dòng)力參數(shù)傳遞規(guī)律不同，嚴(yán)重影響到路基結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)效果。

為獲得高模量的鉆孔封堵材料，混凝土無(wú)疑是理想的材料，它也經(jīng)常被工程上。但是，混凝土是一種失水收縮性材料，如果直接用在封堵鉆孔時(shí)，當(dāng)失水收縮時(shí)，混凝土?xí)c孔壁脫離，直接影響到工程的整體性和動(dòng)力參數(shù)向孔內(nèi)材料的傳遞效果，進(jìn)行影響到監(jiān)測(cè)的效果。而且，混凝土本身強(qiáng)度和模量很高，它的配比決定了它的力學(xué)性能能否與高鐵路基相似。

另外，由于鉆孔空間小，要保證充填材料與監(jiān)測(cè)儀標(biāo)緊密接觸，通常采用壓力泵給充填材料提供一定壓力，這就要求充填材料的流動(dòng)性強(qiáng)，易于泵送。而且，充填材料中不能出現(xiàn)粒徑較大的骨料，以保證小空間內(nèi)的泵送效果。

可見(jiàn)，為解決這些問(wèn)題，必須對(duì)混凝土的性能進(jìn)行有效地改進(jìn)，使其滿足作為鉆孔充填材料的要求。因此，它必須滿足以下要求：⑴力學(xué)性能與高鐵路基相當(dāng)，主要是保證模量相當(dāng)，使得二者變形是協(xié)調(diào)的；⑵無(wú)收縮性或微收縮，保證與孔壁緊密接觸；⑶膠結(jié)能力強(qiáng)，可與孔壁牢固相連，保證動(dòng)應(yīng)力的傳遞效果；⑷流動(dòng)性好，保證泵送效果。

為解決這些問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)在混凝土中加入改性劑、控制配比的方式，得到了一種與高鐵路基力學(xué)性能相似、收縮性微弱、膠結(jié)能力強(qiáng)且流動(dòng)性強(qiáng)的塑性混凝土，解決了鉆孔填充的問(wèn)題。通過(guò)改進(jìn)配比，可得到不同力學(xué)特性的混凝土材料，可用于其他已建工程上鉆孔的封堵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，配方合理，使用方便，它的力學(xué)性能與高鐵路基相似，且收縮性微弱、與鉆孔壁膠結(jié)能力強(qiáng)，流動(dòng)性好。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土的制備方法，方法易行，操作簡(jiǎn)便，無(wú)需大型機(jī)械設(shè)備輔助，適用于任何現(xiàn)場(chǎng)。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成：

所述的水泥為標(biāo)號(hào)325的硅酸鹽水泥；

所述的骨料為普通河砂，粒徑為0.01～2mm連續(xù)粒級(jí)；

所述的粉煤灰為一級(jí)粉煤灰、二級(jí)粉煤灰和三級(jí)粉煤灰中任意一種；

所述的膨脹劑為明礬石類或硫鋁酸鈣類膨脹劑；

所述的減水劑為萘系高效減水劑；

所述的早強(qiáng)劑為氯化鈣早強(qiáng)劑；

所述塑性混凝土的水灰比為2:3，表示水的用量與全部固體總重量的比值。

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成(較好范圍)：

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成(最好范圍)：

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成(最佳范圍)：

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成(最佳值)：

一種高鐵路基破損區(qū)回填用微收縮塑性混凝土的制備方法，其步驟是：

A、按一定比例稱取砂、粉煤灰、水泥、膨潤(rùn)土、膨脹劑、減水劑、早強(qiáng)劑；

B、將步驟A的原料混合，并將各組分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

C、按照比例稱取一定質(zhì)量的水，緩慢倒入混合好的拌合料，邊倒水邊攪拌，保證得到的混凝土溶度均勻。