低掺量超细粉末对无砟轨道板轨枕混凝土性能的影响.pdf
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1、2 0 1 5年 第 5 期 (总 第 3 0 7 期 ) N u mb e r 5 i n 2 0 1 5 ( T o t a l N o 3 0 7) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 C0NCRE TE P R0DUCTS d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 5 5 0 2 0 1 5 0 5 0 3 4 低掺量超细粉末对无砟轨道板轨枕混凝 土性 能的影响 陈方颉 , 马保 国。 谭 洪波 ( 武汉理工大学 硅酸盐材料工程国家重点实验室,湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要: 为了减少 自然环境引起的无砟轨道板轨枕混凝土
2、质量结构的破坏 , 选用超细矿粉 、 硅灰取代 1 0 的水泥 , 通过 K H 5表面 改性剂处理, 提高轨枕混凝土的早期后期抗压强度、 抗氯离子渗透性能和抗冻性。 结果表明: 不同比例的超细矿粉 、 硅灰混合, 取 代 1 0 的水泥用量, 并经过 K H 5 表面改性, 能使轨枕混凝土 1 d抗压强度提高 2 7 , 2 8 d 抗压强度 1 4 6 , 并显著提高轨枕混凝 土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能。 关键词 : 超细矿粉; 硅灰 ; 无砟轨道板 ; 混凝土 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1
3、 5 ) 0 5 0 1 2 8 0 3 E ffe c t o f l o w d o s a g e s u p e r f i n e p o wd e r s o n t h e p r op e r t y o f b a l l a s t le s s t r a c k c on c r e t e C H E N F a n g j i e , MA B a o g u o , T A NHo n g b o ( S t a t e Ke y La b o r a t o r y o f S i l i c a t e Ma t e r i a l s f o r A r c
4、 h i t e c t u r e s , Wu h a n Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y, Wu h a n 4 3 0 0 7 0, C h i n a ) Abs t ra c t : I t s e l e c t e d s u p e r fin e s l a g p o wd e r a n d s i l i c a f ume a s c o n c r e t e a d mi x t u r e t o pr o t e c t t h e b a l l a s t l e s s c o n c r e t
5、r a c k f r o m be i n g d a ma g e d b y n a t u r e e n v i r o n me n t 1 0 r e p l a c e me n t o f s u p e rfi n e s l a g p o wd e r a nd s i l i c a f u me wi th KH5 s u r f a c e mo d i fic a t i o n a g e nt c a n i n c r e a s e the e a d y a n d l a t e r c o mp r e s s i v e s t r e n g
6、t h, and e n h a n c e the f r os t an d c h l orid e i o n pe r me a b i l i t y r e s i s t a n c e Th e r e s u l t s s h ow t h a t 1 0 r e p l a c e me n t o f s u p e r f i n e s l a g an d s i l i c a f u me mi x i n g i n d i f f e r e nt p r o p o r t i on wi th KH5 s u r f a c e mo d i fic
7、 a t i o n a g e n t c a n i n c r e a s e 1 d c o m p r e s s i v e s t r e ng t h 2 7 an d 2 8 d c o mp r e s s i v e s tre n g th 1 4 6 Th e f r os t r e s i s t anc e a n d r e s i s t a n c e toc h l or i d e i o n p e rm e a b i l i t y o f c o n c r e t e a r e a l s o e n h a n c e d Key wor
8、 ds: s u pe rfi n e s l a g; s i l i c a f u me; b a l l a s t l e s s t r a c k; c o n c r e 0 引言 随着近几年我国高速铁路建设的迅速发展 , 无砟轨道 板轨枕的大量使用 , 无砟轨道板轨枕混凝土技术得以迅速 发展 , 适应不同环境条件且具有高耐久性的高性能轨枕混 凝土得 以广泛 的研究 。 轨枕混凝土是一种接受不稳定重 复载荷 的构件 , 轨枕混凝土 的制造质量会极大 的影响轨枕 混凝土的使用安全及使用寿命 。 若轨 枕混凝 土制造不 良, 常年裸露在 自然环境下 , 会引起混凝土疏松 、 剥落
9、、 龟裂等 现象 , 使得轨枕 承载能力及保持 轨道状 态能力 大 幅度下 降, 严重影响其使用寿命及安全性 , 从而影 响高速铁路运 行 的安全 。 为了减少由于无砟轨道板轨枕混凝土受 环境影响而 引起的质量及结构的破坏 , 提高轨枕混凝土的质量及使用 寿命 , 本研 究依 据 客运专 线高 性能 混凝 土暂 行技 术条 件 的技术指标要求 , 选用超细矿粉、 硅灰两种超细矿物 质粉末作为轨枕混凝 土掺合料 , 并用 K H 5表面改性剂对 两种矿物质粉末进行改性 , 大幅度提高轨枕混凝土的抗压 强度 、 抗氯离子能力、 抗 冻性 , 有效 延长其使用 寿命 , 提高 其安全性。 1 试验原
10、材料和试验方法 1 1 原材料 本试验采用矿粉为 自 制超细矿粉 , 密度为 2 7 7 7 8 k g m 3 , 比表面积为 6 2 1 2 m k g , 硅灰 为甘 肃三远硅材料有 限公 司生产 的硅灰 , 比表面积 为 1 8 3 2 0 m 。 所 采用 的水泥 为武汉亚东水泥有 限公 司生产 的洋 房牌 4 2 5级水 泥, 比 表面积为 3 4 1 m k g 。 原材料化学成分列于表 1 。 表 1 原料主要化学成分 本 试验 采 用 的细集 料为 细度模 数 为 2 6 5的 中砂 , 粗集料 为粒 径 5 2 0 m m 连 续 级 配 的碎 石 。 试 验 所 用 收稿
11、日期 : 2 0 1 4 1 0 0 2 1 28 减水剂为巴斯夫( 中国) 有限公 司生产 的 2 6 5 1 F聚羧酸减 水剂。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2混 凝 土 配 合 比及 试 验 方 法 1 2 1 混凝土配合比 以水胶 比为 O 2 8 , 不加矿物质粉末 的 A 0为基准混凝 土 , 分别配制水胶 比为 0 2 8 , 掺有 2 超细矿粉和 8 硅灰 的 A 1 混凝土 ; 掺有 5 超细矿粉和 5 硅灰 的 A 2混凝土 ; 掺有 8 超细矿粉和 2 硅 灰的 A 3混凝 土, 研究 超细矿物 质粉末及表面 改性剂对 轨枕混凝 土
12、耐 久性 的影响 , 掺有 K H 5表面改性剂的混凝土试块分别记做A 1 K、 A 2 K、 A 3 K。 依据配合 比水泥 4 2 3 k g , 掺 合料 4 7 , 砂 5 2 1 k g , 粒径为 5 1 0 m m 石 3 3 7 k g , 粒径为 1 0 - 2 0 mm石子 1 0 1 2 k g , 减水 剂 4 7 k g , 水灰 比0 2 8 。 各组具体混凝土配合比见表 3 。 1 2 2 试验方法 混凝土试块尺寸为 1 0 0 mm 1 0 0 m m 1 0 0 m m, 在振 捣台上振捣成型 , 至于室温养护 , 覆盖混凝 土保 湿膜 , 2 4 h 后拆模
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