[發(fā)明專利]一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011052450.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112299778A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李康;王希;胡建偉;謝永江;馮仲偉;李林香;譚鹽賓;程冠之;劉競(jìng);李書明;董全霄;劉子科;王月華;王振;楊魯;葛昕;饒?jiān)票?/a>;謝亮;胡凡;齊婧;劉婷婷;何慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司;北京鐵鋒建筑工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B111/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法。該高原鐵路混凝土具體是由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～18％的膠凝材料、70％～80％的集料、5％～7％的拌合水以及1.5％～1.8％的化學(xué)外加劑組成，并通過一定的攪拌方式制備而成。本發(fā)明適用于四川及西藏等粉煤灰、礦渣粉資源嚴(yán)重短缺地區(qū)的鐵路混凝土制備，同時(shí)能夠有效解決高原地區(qū)混凝土存在的氣泡穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度低及抗凍性差等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法。

背景技術(shù)

川藏鐵路東起四川省成都市，向西經(jīng)雅安、康定、昌都、林芝、山南到拉薩，全長(zhǎng)1567km，總體線路西高東低，海拔高度差異巨大，屬于典型的高原鐵路。目前，川藏鐵路拉薩至林芝段(簡(jiǎn)稱拉林鐵路)目前已全部完成主體工程建設(shè)，開始進(jìn)入鋼軌鋪設(shè)階段。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，拉林鐵路建設(shè)期間混凝土用粉煤灰等礦物摻和料均是通過鐵路運(yùn)輸與汽車運(yùn)輸?shù)姆绞剑瑥那嗪！⒏拭C等地外運(yùn)而來，受近年經(jīng)濟(jì)形勢(shì)及環(huán)保政策的影響，青海、甘肅等地的粉煤灰產(chǎn)量逐年萎縮，質(zhì)量波動(dòng)較大，且供應(yīng)的粉煤灰到場(chǎng)價(jià)格普遍在800元/噸～1000元/噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出其它線路200元/噸～300元/噸的價(jià)格。此外，受高原環(huán)境氣候的影響，拉林鐵路建設(shè)期間部分地區(qū)混凝土還存在氣泡穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度發(fā)展慢及抗凍性差等問題。

即將開工建設(shè)的川藏鐵路雅安至林芝段，途經(jīng)地區(qū)冶金、火力發(fā)電等工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，沿線800公里范圍內(nèi)沒有大型的粉煤灰和礦渣粉等生產(chǎn)企業(yè)，如繼續(xù)采用與拉林鐵路相似的粉煤灰等礦物摻和料外運(yùn)方案，一方面更長(zhǎng)的運(yùn)輸距離勢(shì)必將進(jìn)一步增加工程建設(shè)成本，另一方面受制于既有S318公路的運(yùn)輸能力，加上沿途地勢(shì)險(xiǎn)峻，極有可能造成嚴(yán)重的交通堵塞，工程建設(shè)進(jìn)度存在延誤風(fēng)險(xiǎn)。此外，新建川藏鐵路雅安至林芝段沿途海拔起伏較大，凍融作用劇烈，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展以及長(zhǎng)期抗凍性能均提出了更高要求，亟需提出能夠有效解決高原混凝土所存在氣泡穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度發(fā)展慢及抗凍性差等問題的技術(shù)方案。

基于上述情況，本發(fā)明提出采用以天然地域性礦物材料為主要原材料加工制得的火成巖質(zhì)礦物摻和料替代粉煤灰，同時(shí)摻加適量高效引氣劑及早強(qiáng)劑的技術(shù)路線成功配制出了各項(xiàng)性能滿足《鐵路混凝土》TB/T 3275要求的高原鐵路混凝土。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，以解決粉煤灰及礦渣粉資源匱乏地區(qū)鐵路混凝土配制困難的問題，同時(shí)克服高原氣候環(huán)境下混凝土氣泡穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度發(fā)展慢及抗凍性差等問題。

本發(fā)明一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，高原鐵路混凝土具體是由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～18％的膠凝材料、70％～80％的集料、5％～7％的拌合水以及1.5％～1.8％的化學(xué)外加劑組成，并通過一定的攪拌工藝制備而成。

一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，所述膠凝材料包括水泥和礦物摻和料，其中水泥為強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5，比表面積不高于350m2/kg的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥和低熱硅酸鹽水泥中的一種或幾種；礦物摻和料為56d活性指數(shù)不低于70％，流動(dòng)度比不低于90％的火成巖質(zhì)礦物摻和料。

一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，所述膠凝材料中的火成巖質(zhì)礦物摻和料是由磨細(xì)火成巖石粉、硅質(zhì)增強(qiáng)材料、鋁硅質(zhì)增強(qiáng)材料、助磨劑及的激發(fā)劑按一定比例組配而成，是粉煤灰等傳統(tǒng)礦物摻和料資源短缺地區(qū)的理想替代品，前期研究表明火成巖質(zhì)礦物摻和料在物理密實(shí)填充、工作性能改善、水化放熱控制等方面的作用與II級(jí)粉煤灰相當(dāng)。

一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，所述集料包括粗骨料和細(xì)骨料，其中粗骨料選用5mm～10mm與10mm～20mm組配而成的空隙率不超過40％的連續(xù)級(jí)配碎石；細(xì)骨料選用針片狀含量不超過7％，細(xì)度模數(shù)為2.6～3.0，石粉含量為5％～10％的機(jī)制砂或混合砂。

一種高原鐵路混凝土的組成及制備方法，所述拌合水為性能滿足《鐵路混凝土》TB/T 3275要求的自來水。