軌枕用C60高性能混凝土的應(yīng)用研究

明艷英　夏旭

摘 要：使用C60高性能混凝土能夠延長(zhǎng)軌枕的使用壽命，因?yàn)檫@類(lèi)混凝土中摻雜了非常多的I級(jí)煤灰和磨細(xì)的礦渣。將所有材料混合到一起后，就會(huì)形成一種高性能的混凝土外加劑。這種混凝土外加劑能夠大大提高C60的抗凍性和氯離子的抗?jié)B透性，進(jìn)而增強(qiáng)軌枕的穩(wěn)定性。簡(jiǎn)要介紹了C60高性能混凝土在軌枕中的應(yīng)用情況及其獨(dú)特性，以期為日后的工作提供參考。

關(guān)鍵詞：軌枕建設(shè)；C60高性能混凝土；混凝土外加劑；抗凍性

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.3+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.071

軌枕是鐵路中最基本的結(jié)構(gòu)之一，它對(duì)保證列車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行起著非常重要的作用。因?yàn)檐壵硪恢碧幱诟邚?qiáng)度的荷載下，并且它是鐵路混凝土結(jié)構(gòu)中非常容易受損的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所以，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，進(jìn)而影響鐵路的正常運(yùn)行。隨著鐵路建設(shè)投入的資金越來(lái)越多，要想使鐵路經(jīng)濟(jì)效益最大化，就必須提高混凝土的結(jié)構(gòu)性能，延長(zhǎng)軌枕結(jié)構(gòu)的使用壽命。下面通過(guò)具體的試驗(yàn)展現(xiàn)C60混凝土的獨(dú)特性能。

1 試驗(yàn)使用的原料

在試驗(yàn)中，使用的材料非常多，不同材料的功能和配比量也是不同的。

1.1 水泥

在此次C60高性能混凝土試驗(yàn)中，使用的是P·O43.4R型號(hào)的水泥。其中，水泥的初凝時(shí)間、強(qiáng)度、堿含量（R2O）等都要依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)規(guī)范配比，使水泥的各項(xiàng)化學(xué)成分都符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 泥砂

在此次試驗(yàn)中，除了使用水泥外，還使用了大量的泥砂，其四度模數(shù)為2.5.

1.3 石

在此次試驗(yàn)中，使用了非常多的二級(jí)配碎石，級(jí)配間距為6～27 mm。其中，5～8 mm級(jí)配間距所占的比例是40%.

1.4 粉煤灰

粉煤灰可以按照固定的細(xì)度劃分，也可以按照0.052 mm的方孔篩選，所有的性能都是按照《高性能混凝土用礦物外加劑》試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)得出的。此次試驗(yàn)中使用的是I級(jí)粉煤灰。

1.5 磨細(xì)的礦渣

在試驗(yàn)中，應(yīng)用的礦渣也非常多。摻雜這些礦渣能夠增強(qiáng)混凝土的整體硬度，提高其穩(wěn)定性。

2 攪拌成型的方式和養(yǎng)護(hù)手段

在高性能混凝土中添加多種原材料后，其計(jì)量方式也有所變化。對(duì)于這種高性能的混凝土，在攪拌過(guò)程中，需要使用專(zhuān)業(yè)的攪拌設(shè)備——使用最多的就是強(qiáng)制性攪拌機(jī)。使用性能優(yōu)越的攪拌機(jī)能夠提高混凝土中細(xì)顆粒的分散性，并且攪和物具有非常小的離散性。為了提高外加劑的使用率，要適當(dāng)提高細(xì)骨料過(guò)渡層的質(zhì)量。對(duì)于高性能的混凝土，其攪拌順序要符合相關(guān)要求。對(duì)于“水泥+摻和骨料+細(xì)砂”，要先干拌，干拌20 s后再增加適量的拌和水再攪拌20 s，隨后再摻和一定量的外加劑攪拌30 s，加石子最終攪拌80 s。攪拌結(jié)束后能夠大大提高拌和物的性能。將混凝土裝入試模后，要經(jīng)過(guò)40 s的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)。對(duì)于干硬性的混凝土，則要加壓過(guò)后再振實(shí)。完成上述攪拌工作后，要按照規(guī)定程序養(yǎng)護(hù)。拆模后，除了一部分試件要做脫模力學(xué)性能試驗(yàn)外，其他的都要放置到標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，直到養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期為止。

在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，試件要嚴(yán)格遵循養(yǎng)護(hù)制度，這是保證養(yǎng)護(hù)工作能夠規(guī)范進(jìn)行的前提。具體的養(yǎng)護(hù)制度為：試件成形后，將其放置在溫度為30 ℃的環(huán)境中，放置5 h后再將其放入蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的溫度要控制在50 ℃左右。持續(xù)7 h恒溫后，將模拆下，并做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3 配合比和力學(xué)性能

對(duì)于C60級(jí)的混凝土軌枕，一般要求脫模強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，而且還要具備一定的彈性模量。在相關(guān)規(guī)定中，規(guī)定脫模養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為27 d，其強(qiáng)度要大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，要具備與強(qiáng)度相適應(yīng)的彈性模量。在試驗(yàn)過(guò)程中，確定干硬性混凝土拌和物的稠度時(shí)，要用增加因數(shù)法測(cè)試JH值，從而使塑性混凝土拌和物的稠度能夠用坍落度法測(cè)試其坍落值。

4 長(zhǎng)期耐久性分析

4.1 抗凍性

由上述試驗(yàn)可知，摻和物的質(zhì)量對(duì)混凝土抗凍性的影響非常大，采用的都是50 d齡期的快速試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，選擇的試件有2個(gè)，分別是水泥干硬性減水劑混凝土和摻和了20%粉煤灰的干硬性混凝土。試驗(yàn)結(jié)果顯示，將摻雜了20%粉煤灰高性能混凝土凍融200次后，動(dòng)彈模數(shù)為60.23%，接近失效標(biāo)準(zhǔn)。這說(shuō)明，摻雜了礦渣的高性能混凝土抗凍性能非常好。

4.2 抗氯離子滲透性

混凝土中摻雜了非常多的礦物質(zhì)，27 d后，這些物質(zhì)能夠與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)進(jìn)行350 min后，累積的電量值大幅降低，并且降低量與摻和料有關(guān)——摻和量越大，通過(guò)的電量越小。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)分析了軌枕中使用的C60高性能混凝土的各項(xiàng)化學(xué)性能。由試驗(yàn)結(jié)果可知，C60高性能混凝土中各種物質(zhì)的含量能夠增加混凝土的穩(wěn)定性，提高混凝土的強(qiáng)度，而且其抗凍性和抗?jié)B透性能都非常好，對(duì)于提高軌枕的強(qiáng)度、增強(qiáng)其穩(wěn)定性有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕