[發明專利]一種雙組份板式無砟軌道自密實混凝土的制備與應用

在審

• 申請號: 201410662955.3
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104402338A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 李化建;譚鹽賓;易忠來;謝永江;李林香;程冠之
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/04;B28C5/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域：

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種高穩健、低損耗、綠色環保的雙組份自密實混凝土的制備與應用，適用于高速鐵路板式無砟軌道封閉模腔結構以及其他結構。

背景技術：

以混凝土材料自身智能動力實現結構的自充填和自密實功能是利用材料性能來解決由施工因素而引起結構耐久性問題的重大技術革命。作為智能動力混凝土的典型代表——自密實混凝土因其高可施工性、技術經濟性以及環境友好性被應用于具有我國自主知識產權的CRTSIII型板式無砟軌道結構中。自密實混凝土在高速鐵路中的應用，始于京津城際亦莊車站道岔區充填層，推廣于京滬高速鐵路路基段道岔區充填層，規模應用于CRTSIII型板式無砟軌道工程。與正常振搗混凝土相比，自密實混凝土高粉體用量、低水膠比、低骨料用量的配合比特征以及自密實混凝土高流動性決定了自密實混凝土主要性能特點為敏感性，具體表現為原材料敏感性、溫度敏感性、施工敏感性以及時間敏感性。鐵路條狀結構分布與混凝土用原材料就地取材之間的矛盾，加劇了CRTSIII型板式無砟軌道自密實混凝土對原材料的依賴性，造成了自密實混凝土施工過程損耗過大。

為降低高速鐵路CRTSIII型板式無砟軌道施工過程的損耗，從自密實混凝土制備、施工控制、施工組織等方面開展了相關試驗。基于解決現場施工問題，有些學者提出采用干混自密實混凝土的方式，如《一種干混自密實混凝土及其制備方法和應用》(01210393043.1)專利中提到采用干混自密實混凝土，該自密實混凝土配合比用水泥中沒有摻加粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料，外加劑中只提及聚羧酸減水劑，沒有膨脹組分、調凝組分、黏度調節組分等，此自密實混凝土可能會存在收縮大、水化熱高、技術經濟性差等問題。《一種密閉空間充填自密實混凝土及其制備方法和應用》ZL201110358707.6中提及的自密實混凝土礦物摻和料只有粉煤灰，且沒有技術要求；沒有增稠劑或者流平劑，自密實混凝土中的氣泡很難穩定；添加了5-50份丙烯酸乳液、苯丙乳液、SBR乳液的一種或多種，這樣雖然提高了自密實混凝土的黏結強度，但會降低自密實混凝土的彈性模量，可能彈性模量無法滿足設計要求。《一種鐵路板式無砟軌道用自密實混凝土拌合物》(201110347836.5)提及一種添加2-10份橡膠粉的自密實混凝土，橡膠顆粒的添加會降低自密實混凝土的強度，該專利實例中28d抗壓強度僅為41MPa，細骨料的細度模數2.5-4.0。按照《建設用砂》標準，粗砂的細度模數為3.7-3.1，細度模數大于3.1的則是粗骨料范疇。《用于高速鐵路III型板式無砟軌道的自密實混凝土及其制備方法》(201110229430.7)提及一種自密實混凝土配合比包括普通P·O42.5硅酸鹽水泥100份、膨脹劑11份、粉煤灰38.5份、礦粉20.5份、細度模數2.4-2.8的砂261-277份、粒徑5-10mm的石子235-251份、膨脹劑11份、增稠劑0.04份、水56-60份、減縮劑1.3份、減水劑2.3份、保坍劑0.37，對原材料沒有給出要求。道岔區自密實混凝土相關專利有：《無砟軌軌道岔自密實混凝土》(201010101400.3)提及的一種自密實混凝土，礦物摻和料僅包括S95礦渣粉、細骨料為細度模數2.5-3.0的河砂、膨脹劑為鋁粉類膨脹劑、粗骨料為5-10mm連續級配碎石。《一種用于高速鐵路道床板底座的自密實混凝土》(20110032789.5)提及一種自密實混凝土配合比，細骨料為細度模數2.6-3.0的天然河砂。《用于高速鐵路岔區板式無砟軌道充填層自密實混凝土》(201110294234.8)提及一種自密實混凝土配合比，礦物摻和料僅為I級粉煤灰，添加了抗裂劑，沒有添加功能性外加劑。在相關文獻的研究中，干拌自密實混凝土采用525RII型硅酸鹽水泥、礦物摻和料為地開石粉、細骨料為莫氏硬度8.5度的石英砂、碎石采用5-16mm石灰石質碎石，水泥普遍采用425普通硅酸鹽水泥，礦物摻和料采用地開石粉，受資源分布的有效性，石英砂和地開石粉的應用非常有限，因此，該研究的使用價值較低。目前無砟軌道用自密實混凝土專利都是基于傳統混凝土生產的方式，沒有從本質上解決自密實混凝土對原材料品質波動的敏感性問題以及攪拌站計量精度對自密實混凝土工作性能的影響。

發明內容：

本發明基于板式無砟軌道自密實混凝土生產過程計量精度低、施工過程損耗大、拌合物工作性能不可控等問題，創造性地發明一種包含干混料和液料的雙組份自密實混凝土，利用干混料來解決自密實混凝土對原材料品質波動，尤其是骨料含水率變化的敏感性，利用液料來解決少計量材料稱量誤差對自密實混凝土性能影響，提出本發明。