武广铁路客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土试验研究.pdf
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1、2 0 1 0年第 1期 铁 道建 筑 Ra i l wa y En g i n e e r i ng 1 5 9 文章 编号 : 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 0 ) O 1 0 1 5 9 0 4 武广铁 路客运专线 C R T S I型板式 无砟 轨道 混凝土试 验研 究 另本春 , 薛模 美 , 吴 替 ( 中铁 四局集 团有限公 司 , 合肥2 3 0 0 2 3 ) 摘要 : 武广客 运 专线广 州无砟 轨道 试验段 是 我 国引进 日本 板 式 无砟轨 道 技 术的 试验 段 。 以该 工 程 为 背 景 , 根 据 C R T S I式无砟轨 道 混凝 土设
2、计要 求 , 对我 国与 日本 在 混 凝 土质 量标 准 、 设 计 理 念与 原 材料 质 量标 准的 区别进行 了分 析 。通过 原材 料优 化 选择 , 基 准配合 比 的选定 和试 配 以及试验 室和搅拌 站验 证 , 轨 道板 混凝 土各 项技 术参数 基本 符合 设计 要 求。 关键 词 : 客运 专 线 无砟 轨道C R T S I轨道 板 混凝 土 中图分 类号 : U 2 1 3 2 4 4文 献标 识码 : B 武 广 客 运 专 线 是 采 用 日本 板 式无 砟 轨 道 的 试 验 段 。无 砟轨 道核 心组 成 部 分轨 道 板 为 混 凝 土 制 品 , 可 以在
3、工 厂 内大批量 预 制 生 产 , 其 混凝 土技 术 条 件 的成 熟应用 十分 关键 , 由于我 国与 日本在 混凝 土质 量标 准 、 设计理 念 与原材料 质 量 标 准都 存 在 着 很 大 的 区别 , 为 更好地 把世 界先 进无 砟轨 道技术 应用 到 我 国客运专 线 建设上来 , 有必要对 日本板式无砟轨道混凝 土的应用 情况进 行研 究 。 1 C RT S I 板式 无砟 混凝土设计要求 1 1工程概 况 武广 客运 专线新 广州 站及 相关 工程 试验 段工 程全 长 7 3 8正 线 k m, 轨 道结 构 类 型 均为 I型 板 式无 砟 轨 道 ( 见 图 1
4、 ) , 采用 日本框 架 型 轨 道板 。C R T S I型无 砟 图 1 I型板式无砟轨道结构示 意 收稿 日期 : 2 0 0 9 - 1 2 - 0 9 ; 修 回日期 : 2 0 0 9 - 1 2 1 6 作者简介 : 另本春( 1 9 7 9 一) , 男 , 湖北钟祥人 , 工程师。 轨 道板 混凝 土采 用 C 6 0级 。 1 2 C R T S l 板 式无砟 混 凝土设 计 要求 1 ) 早期 强度。采用与 日本相 同的高品质早强型 的硅 酸盐 水 泥 P 5 2 5 R 和 0 3 4低水 灰 比的配 合 比 , 确 保混 凝土 材龄 1 5 h的脱模 强度 。 2
5、 ) 工 作 性 。轨 道 板 高性 能 耐 久 性 混 凝 土 采 用 低 坍 落 度设 计 , 混 凝 土 的作 业性 通过 单位 水量 进行 管理 。 由于 单位 水 量 对 混 凝 土 收 缩及 耐 久 性 产 生 的影 响 较 大 , 因此 需要进 行严 格 管理 。 3 ) 耐 久性 。严 格控 制 轨 道板 水 泥 用 量 上 限 , 控 制 混凝 土各 项原 材料 的总碱 量 、 氯含 量 满足要 求 , 混凝土 满足轨道板设计强度要求 , 确保轨道板混凝土不开裂。 1 3 中 日两 国 的 设 计 基 准 强 度 和 设 计 强 度 的 比较 (见表 1 ) 表 1 中15
6、t 设计基准强度和设计强 度的比较 “ 设计 基 准值 ” 的换 算 考虑 : 混 凝 土 的表 观 抗 压强 度受 到加 载装 置承 压 板 的平 坦 度 及 其 底 座 精度 、 加 载 速度 以及 试件 的形 状 、 尺 寸 的影 响 。关 于加 载 装 置及 加载 速度 , 确认 了 中 日两 国 的规 格 基 本 上 相 同 。但 是 1 6 0 铁道 建筑 作 为试 件 , 日本 规 格 采 用 直 径 为 1 0 0 m m、 高 度 为 2 0 0 m E 的圆柱 体试件 , 中 国规格 采 用 1 5 0 m m 的立 方 体 。 根据 以往 的文献 , 由于试 件 的形 状
7、及 尺寸不 同 , 表 观抗 压强 度存 在如表 2所 示 的差值 。 同时为 了确 认上 述关 系 , 应进行 现场试 验搅拌 , 对两 种试件 实施 室 内试 验 。 表 2 由于试件 的形状不 同产生的容许抗压 应力的不 同 2 原材料选择 水 泥 : 日本 技术强 调轨道 板宜 用早强 硅酸盐水 泥 , 水泥必 须要 达 到 很 高 的 比表 面积 , 对 上 限 不 作 要 求 。 因此 , 在 选用水 泥品种 和等级 时 , 应 参考表 3的数 据对 比进行 考虑 。 表 3 日本及 中国规格的压 缩强度 比较 注 : ( ) 内的数值为实测值。 日本在用于轨道板的混凝土上不使用粉
8、煤灰 、 矿 粉等混合材料 , 理 由有以下几点 : 确保初期强度。混 凝 土里 的早强硅 酸盐 水 泥 如果 掺 加 粉煤 灰 、 矿 粉 等混 合 材料时 , 就有初 期 强 度 上升 慢 的趋 势 。 掺 加混 合 材料 时 , 混凝土 的碳 化速 度 比单纯 使 用 硅 酸盐 水 泥更 快。当使用比表面积更大的混合材料时 , 混凝土的 收缩会 增 大 , 易 导致 混 凝 土产 生 裂 纹 。骨料 选 用 5 2 5 m m连 续级配 碎石 和河砂 。减水 剂 选用 L E X 一 9 H 聚 羧 酸盐类 高性 能混凝 土减 水剂 。 3 混凝土配合 比设计研 究 3 1设计 要求 混
9、凝 土强度 等 级 为 C 6 0, 混 凝 土配 合 比应通 过 试 验 确定 , 水 泥用 量 应 3 5 0 k g m , 并 且 2 , 混凝 土 中各种 原 材 料 引入 的氯 离 子 总含量 不应超 过胶凝 材 料 总量 的 0 1 0 , 同时 轨道 板 混凝土 中的氯 离子 含量不 得超过 0 3 0 k g m 。 设计 基 准 强 度 F 4 0 MP a ( 日方 试 件 、 龄 期 2 8 d ) , 6 0 M P a ( 中方试 件 、 龄期 2 8 d ) 。 脱模强度 F 3 0 MP a ( 日方试件、 龄期 1 5 h ) , 4 0 MP a ( 中方试
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