專利名稱：一種低彈模高性能混凝土的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及混凝土材料，具體為一種低彈模高性能混凝土。
背景技術(shù)：
高速鐵路II型板式無砟軌道的結(jié)構(gòu)為鋼軌鋪設在扣件墊板上，扣件墊板放在II型板承軌槽上，其中扣件墊板的主要作用是調(diào)節(jié)鋼軌的標高。II型板是長6. 45m、寬2. 55m、 厚0. an且混凝土強度C55的混凝土結(jié)構(gòu)，彈性模量很大，但II型板不具有緩沖作用，II型板之間用張拉鎖縱向連接，構(gòu)成一個縱向整體結(jié)構(gòu)。II型板的下面是乳化浙青砂漿填充層 (簡稱CA砂漿)，乳化浙青砂漿填充層是觀天抗壓強度彡15.0 MPa、厚度30mm、彈性模量 7000-10000 MI^a的填充結(jié)構(gòu)，具有明顯緩沖作用；乳化浙青砂漿填充層的下面是底座板，底座板是厚度2m、寬度2. 95m的混凝土縱連結(jié)構(gòu)；底座板的下面是兩布一膜滑動層、再下面是梁面防水層。底座板混凝土的設計要求是強度等級C30、彈性模量< 3. 15X IO4MPa ；底座板的低彈性模量是從軌道的的受力結(jié)構(gòu)方面提出的要求，這樣與乳化浙青砂漿填充層能形成一個低彈性模量的緩沖結(jié)構(gòu)，在列車輪軌高速沖擊時，兩者變形量接近，不容易脫落；同時在底座板下部梁體因溫度變化移位變形時，本身可以有較大的變形，而不會發(fā)生混凝土脆斷。鐵路上使用的混凝土多為高性能混凝土，高性能混凝土的一般要求是在耐久性得到保障、配制技術(shù)水平得到認可的前提下，配制時采用較少的水泥用量、摻用適宜的摻合料、采用較低的水膠比；高性能混凝土的技術(shù)條件中對摻合料的摻量、水膠比和最小膠凝材料用量的限值作出了規(guī)定。配制混凝土時優(yōu)先選用中級細骨料，當采用粗級細骨料時，應提高砂率，并保持足夠的水泥或膠凝材料用量，選用級配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅固的潔凈碎石，以滿足混凝土的和易性；當采用細級細骨料時，宜適當降低砂率。高性能混凝土粗骨料應采用二級或多級級配，其松散堆積密度應大于1500kg/m3，緊密空隙率宜小于40% ；粗骨料的級配和粒形不好，必然要加大混凝土的膠凝材料總量和用水量，這樣不僅增加混凝土收縮，而且會增加混凝土的滲透性和有害介質(zhì)在混凝土中的擴散系數(shù)；所以配制混凝土的骨料都要經(jīng)過粒形和級配的嚴格選擇。骨料的堆積密度和表觀密度是骨料級配的反映， 堆積密度越大，則級配越好，空隙率越小。對粗級細骨料來說，40%左右的空隙率應該是最低要求；減少單方混凝土中膠凝材料用量有利于降低混凝土的滲透性，減少收縮量，所以有最高用量的限制。在高性能混凝土中，減少漿體量，增加骨料所占的比例，是提高混凝土耐久性的重要手段。目前，高性能混凝土采用規(guī)范要求的原材料配制的理論思想是混凝土中大粒徑的碎石構(gòu)成骨架，大粒徑的碎石由小一級粒徑的碎石填充，中間空隙再由更小粒徑的碎石填充，讓碎石間空隙最小，也就是規(guī)范要求的粗骨料級配和粒形良好，空隙率小；碎石間的空隙再由級配較好的砂子填充，砂子填充量小，說明碎石骨架間空隙就小，比較致密；砂子間的空隙再由水泥、粉煤灰、礦粉等粉體材料填充，粉體材料加上水、外加劑等是碎石、砂子間的膠結(jié)材料；膠結(jié)材料具有活性，能夠與碎石、砂子界面間粘結(jié)，使得材料之間相互粘結(jié)，整體就具有了強度。但是這樣的高性能混凝土中碎石構(gòu)成的骨架間空隙小，比較致密， 變形量小，脆性接近于巖石一樣大，也就是所說的彈性模量大，經(jīng)大量試驗驗證，彈性模量都在4.0X104MPa以上，這樣就達不到底座板混凝土彈性模量的設計要求。如果降低混凝土強度等級，彈性模量有下降趨勢，但是混凝土的耐久性指標同時有不同幅度降低，如混凝土強度等級降低到C30以下，混凝土的電通量、抗裂等耐久性指標一般都達不到設計要求， 這樣就稱不上是高性能混凝土。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高速鐵路II型板式無砟軌道的底座板混凝土彈性模量太高導致變形困難的問題，提供了一種低彈模高性能混凝土。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種低彈模高性能混凝土，其是由下述重量比配比的原料制成:P. 042. 5水泥220-240份，I級粉煤灰100-120份，S95礦渣粉30-40份， 中砂850-900份，10-20mm單粒級碎石1000-1050份，水148-152份，聚羧酸減水劑3. 3-3. 5份。所述的水泥至少可采用南京海螺水泥廠生產(chǎn)的P. 042. 5水泥；所述的粉煤灰至少可采用淮滬煤電有限公司集電廠I級粉煤灰，燒失量1. 08%,需水量比93%，細度8. 7% ；所述的S95礦渣粉至少可采用安徽馬鋼嘉華有限公司生產(chǎn)的S95礦渣粉，比表面積410 m2/ kg, 燒失量1. 23%，流動度比101% ；所述的碎石至少可采用安徽定遠大山采石廠生產(chǎn)的10-20mm 單粒級碎石，空隙率45%，含泥量0. 4% ；所述的中砂至少可采用安徽明光女山湖砂場的中砂，細度模數(shù)2. 6，含泥量1. 4%，泥塊含量0. 3% ；所述的聚羧酸減水劑至少可采用武漢格瑞林建材科技股份有限公司生產(chǎn)的SP010型聚羧酸減水劑，減水率27%，觀天抗壓強度比 154% ο本發(fā)明利用碎石彈性模量較大、漿體(漿體指水泥、粉煤灰、S95礦渣粉、水、以及外加劑聚羧酸減水劑)彈性模量較小的特點，突破了高性能混凝土碎石的空隙率要求，用較大的空隙率和砂率、較多的漿體填充碎石的空隙，實現(xiàn)降低混凝土的彈性模量；同時用較大膠凝材料(膠凝材料指水泥、粉煤灰、以及S95礦渣粉)用量彌補混凝土強度的降低，用S95礦渣粉、粉煤灰復合摻合技術(shù)彌補混凝土由于增大空隙率、增加漿體量對耐久性能的損害，實現(xiàn)高性能混凝土的強度要求，彈性模量較低，耐久性能指標達到設計要求。對本發(fā)明所述混凝土耐久性的各項技術(shù)指標進行了試驗，結(jié)果見如下表1、表2 : 表權(quán)利要求
1.一種低彈模高性能混凝土，其特征在于其是由下述重量比配比的原料制成 P. 042. 5水泥220-240份，I級粉煤灰100-120份，S95礦渣粉30-40份，中砂850-900份， 10-20mm單粒級碎石1000-1050份，水148-152份，聚羧酸減水劑3. 3-3. 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低彈模高性能混凝土，其特征在于所述中砂的細度模數(shù)2. 6，含泥量1. 4%，泥塊含量0. 3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低彈模高性能混凝土，其特征在于所述的聚羧酸減水劑是武漢格瑞林建材科技股份有限公司生產(chǎn)的SP010型聚羧酸減水劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及混凝土材料，具體為一種低彈模高性能混凝土。本發(fā)明解決了現(xiàn)有高速鐵路Ⅱ型板式無砟軌道的底座板混凝土彈性模量太高導致變形困難的問題。一種低彈模高性能混凝土，其是由下述重量比配比的原料制成P.042.5水泥220-240份，I級粉煤灰100-120份，S95礦渣粉30-40份，中砂850-900份，10-20mm單粒級碎石1000-1050份，水148-152份，聚羧酸減水劑3.3-3.5份。本發(fā)明采用較大的碎石空隙率和提高混凝土砂率實現(xiàn)降低彈性模量的要求，用較大膠凝材料用量彌補混凝土強度的降低，滿足高性能混凝土指標要求，可廣泛適用于類似高速鐵路底座板等對緩沖要求比較高的特殊結(jié)構(gòu)。
文檔編號C04B18/08GK102320798SQ201110271280
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者張新生, 徐家定, 柴彥景, 王秀芬, 胡明文, 高治雙, 黃直久 申請人:中鐵十二局集團有限公司