高速鐵路crtsⅲ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土性能研究

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1、鐵道建筑RailwayEngineering132文章編號(hào)：1003—1995(2015)01—0132—05高速鐵路CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土性能研究譚鹽賓，謝永江，李化建，李林香，易忠來(lái)(1．中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所，北京100081；2．高速鐵路軌道技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)摘要：為解決高速鐵路CRTSIlI型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)高施工性、高平順性和高耐久性要求，采用具有高流動(dòng)性、高塑性穩(wěn)定性和低收縮變形的自密實(shí)混凝土作為無(wú)砟軌道充填層材料。針對(duì)充填層的封閉結(jié)構(gòu)空間和承載功能，并結(jié)合設(shè)計(jì)和無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)對(duì)自

2、密實(shí)混凝土的要求，制備了C30，C40和C50三種強(qiáng)度等級(jí)自密實(shí)混凝土，進(jìn)行體積穩(wěn)定性試驗(yàn)、氯離子滲透試驗(yàn)和單邊凍融試驗(yàn)，研究其工作性能、體積穩(wěn)定性和耐久性能。結(jié)果表明：三種自密實(shí)混凝土均具有適合板式無(wú)砟軌道充填層施工的良好工作性能；其塑性收縮變形均隨著強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大；在水膠比相同和單方用水量相同兩種情況下三種自密實(shí)混凝土的干燥收縮變形呈現(xiàn)出完全相反的變化規(guī)律；三種自密實(shí)混凝土均具有良好耐久性，抗氯離子滲透能力隨強(qiáng)度等級(jí)的提高而降低，抗鹽凍性能則隨著強(qiáng)度等級(jí)的提高而增強(qiáng)。關(guān)鍵詞：高速鐵路板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土工作性體積穩(wěn)定性耐久

3、性中圖分類(lèi)號(hào)：U213．244文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10．3969／i．issn．1003．1995．2015．01．29高速鐵路板式無(wú)砟軌道充填層混凝土是一種具有高流動(dòng)性、高間隙通過(guò)性和高抗離析性的自密實(shí)混凝土。圖1為板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)和自密實(shí)t昆凝土施工示意圖，可見(jiàn)其主要由軌道板、自密實(shí)混凝土充填層(8—10cm)、隔離層和鋼筋?昆凝土底座四大部分組成。自密實(shí)混凝土充填層施工是整個(gè)板式無(wú)砟軌道混凝土圖1CRTSIll型板式無(wú)砟軌道與自密實(shí)混凝土施工示意結(jié)構(gòu)施工的最后一步，其處于軌道板下近似四周封閉的空腔中，自密實(shí)混凝土只能從軌道板上預(yù)

4、留灌注孔1原材料、配合比與試驗(yàn)方法進(jìn)入空腔。同時(shí)，設(shè)計(jì)要求自密實(shí)混凝土與軌道板形1．1原材料成復(fù)合結(jié)構(gòu)，共同承受列車(chē)荷載，因此要求自密實(shí)混凝水泥為北京琉璃河水泥廠(chǎng)P·O42．5級(jí)水泥；粉煤土材料具有高的流動(dòng)性和高的體積穩(wěn)定性。但混凝土灰為河北西柏坡電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰；磨細(xì)礦渣粉為山東材料的流動(dòng)性和體積穩(wěn)定性通常是矛盾的，提高}昆凝魯新建材$95級(jí)礦渣粉；膨脹劑為天津豹嗚公司產(chǎn)高土流動(dòng)性一般會(huì)降低其體積穩(wěn)定性，引起混凝土收縮效膨脹劑；水泥、粉煤灰和礦渣粉的物理化學(xué)性能指標(biāo)增大。自密實(shí)混凝土如果具有高的膠凝材料用量、高見(jiàn)表1。的砂率和高的漿骨比

5、則可有效改善其工作性，但表1水泥與礦物摻合料的物理化學(xué)性能會(huì)對(duì)白密實(shí)混凝土收縮變形有不利影響。為了制備出適用于高速鐵路CRTSm型無(wú)砟軌道充填層的自密實(shí)7昆凝土，本文研究三種類(lèi)型自密實(shí)混凝土的工作性、體積穩(wěn)定性和耐久性。收稿日期：2014-09—10；修回日期：2014—11-20基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(51378499)；中國(guó)鐵路總公司科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2012G001，2013G003一A一1)作者簡(jiǎn)介：譚鹽賓(1981一)，男，四川宜賓人，助理研究員，博士研究生。譚鹽賓等：高速鐵路CRTSllI型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土性

6、能研究133粗骨料為天津薊縣產(chǎn)兩種連續(xù)級(jí)配碎石，其最大1．2配合比粒徑分別為l0illm和l6mm；細(xì)骨料為河北盧龍產(chǎn)細(xì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)了C30，C40和C50三種強(qiáng)度等級(jí)的自度模數(shù)2．6的河砂。減水劑為天津雍陽(yáng)產(chǎn)聚羧酸系高密實(shí)混凝土，配合比見(jiàn)表2，試驗(yàn)用所有原材料均為干效減水劑，減水率為26％。粘度改性材料為自制。燥狀態(tài)。表2試驗(yàn)配合比kg／m1．3試驗(yàn)方法載。因此，充填層材料與軌道板的結(jié)合面不得有軟弱收縮試驗(yàn)參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能層或空洞等缺陷，充填層材料必須具有高穩(wěn)定性、高粘試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB／T50082-2009)。混凝

7、土干縮變結(jié)性和抗離析能力。形試件成型后在溫度(20±2)qC、相對(duì)濕度>95％的根據(jù)上述功能要求，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了充填層材標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)ld，然后移入溫度(20±2)℃、相料——自密實(shí)混凝土的性能指標(biāo)要求，自密實(shí)混凝土對(duì)濕度(60±5)％的恒溫恒濕室內(nèi)，并立即測(cè)試其干工作性能指標(biāo)和硬化體性能指標(biāo)分別見(jiàn)表3和表4?？s變形初始值，隨后按齡期測(cè)試其干縮變形?；炷帘?自密實(shí)混凝土工作性能指標(biāo)自收縮變形試件成型后立即用蠟進(jìn)行密封，并在溫度參數(shù)指標(biāo)(20±2)℃、卡H對(duì)濕度(60±5)％的恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù)坍落擴(kuò)展度／mmld，然后立即測(cè)試其變形初

8、始值。塑性收縮變形則在擴(kuò)展時(shí)間7’／s溫度(20±2)℃、相對(duì)濕度(60±5)％且無(wú)風(fēng)的環(huán)境下J環(huán)障礙高差／mm測(cè)試，采用非接觸式位移測(cè)定儀進(jìn)行，見(jiàn)圖2。泌水率／％L型儀充填比印≤3～8●<00≥63～含氣