技术领域
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种铁路轨道板掺合料。
背景技术
随着时代的发展,国内客运专线和高速铁路日益增多,我国客运专线铁 路建设大多吸收采用日本(板式轨道)和德国(博格板式轨道)的无碴轨道 技术,但是我国与日本和德国在
混凝土质量要求与设计理念、原材料质量标 准以及施工控制要求等方面都存在着很大区别,如京津客运专线采用德国博 格板技术,所用
水泥为超细
水泥。采用超细水泥配制混凝土,需在水灰比为 0.4的条件下达到16小时混凝土抗压强度大于48MPa的技术指标,但是超细 水泥需要特殊磨细加工,生产效率低,耗费
能量,采用超细水泥配制博格板 用超早强混凝土,在实际生产中还存在价格高、潜在供应不足的等问题。
目前为把世界先进无碴轨道技术应用到我客运专线建设上来,结合中国 实际寻找到了符合中国国情的混凝土技术。例如以京沪高铁为代表,包括哈 大线、武广线、沪宁线、宁杭线,采用
硅酸盐水泥和掺加高性能掺合料路线。 中国铁道科学研究院负责起草的科技基[2008]74号《客运专线铁路板式无砟 轨道混凝土轨道板暂行技术条件》中,对掺合料性能指标有严格规定,如下 表所示:
目前国内掺合料的种类较多,有
粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。为提高施工 过程中混凝土的强度和耐久性,通常会掺加一些超细矿物掺合料,粉煤灰质 量
波动较大,易造成混凝土的质量波动。目前,使用效果较好且应用较普遍 的是硅灰,但硅灰在使用过程中也暴露不少问题:(1)硅灰颗粒过细,混凝土 需水量增大,造成混凝土工作性差;(2)硅灰来源较少,价格昂贵。同时粉煤 灰、硅灰、矿渣粉等都无法满足轨道板掺合料指标要求。
发明内容
本发明的目的是,针对
现有技术的不足,而提供了一种
铁路轨道板掺合 料,
比表面积为800-1200m2/kg的矿渣粉、
减水剂和激发剂组成的掺合料, 高活性、高耐久性。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:铁路轨道板掺合料,按重 量份数比包括下列组分:比表面积在800-1200m2/kg的矿渣粉94-98份、 激发剂1-5份,减水剂0.5-1.5份。
本发明所述的减水剂为粉状改性聚
羧酸高效减水剂。
本发明所述的激发剂为
硫酸盐和
甲酸盐的复合物。
本发明所述的
硫酸盐和甲酸盐比例为2∶1。
本发明所述的矿渣粉平均粒径小于等于4μm。
本发明选用硫酸盐和甲酸盐复合激发的形式,采用复合激发,可以产生 激发剂的相互
叠加效应,硫酸钠和甲酸
钙按2∶1的比例复配后,其重量百分 比占掺合料的1-5%效果最好,当低于此掺量时,效果不明显;当高于此掺量 时,导致混凝土表面出现返
碱现象,后期强度降低。
本发明采用粉状改性
聚羧酸高效减水剂。在混凝土工作性能保持不变的 情况下,可适当减少用水量5-10%,掺合料用量为10%时,混凝土的强度明显 增大,耐久性指标明显提高。
本发明的制备方法为:按重量份数比分别称取上述原料,首先将硫酸钠 和甲酸钙按2∶1的比例用
搅拌机混合均匀,再与减水剂混合后,以固态形 式缓慢加入到比表面积为800-1200m2/kg的矿渣粉中,用搅拌机混合均匀, 均化贮存后进行主要组分、需水量、取代水泥量等性能检验,然后
包装,即 得到本发明所提出的铁路轨道板掺合料。
本发明的有益效果是:铁路轨道板掺合料,由比表面积为800-1200m2/kg 的矿渣粉、减水剂和激发剂组成的掺合料,高活性、高耐久性,可以在低掺 量(大约占胶凝材料总量的10%)的情况下,提高混凝土的
早期强度,改善 混凝土的工作性能,降低混凝土水化热,施工方便等优点,符合轨道板掺合 料技术要求。
具体实施方式
以下表1中化学成份的矿渣粉为例对本发明做进一步详细说明:
表1矿渣粉的化学成分
化学成分 SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 Loss 超细矿渣粉 33.34 37.55 16.06 0.73 9.89 0.34 0.21
本发明三个
实施例的组份为下表2所示:
表2轨道板掺合料的组份
下表3为本发明三个实施例的性能指标的测定结果:
上表的测定结果说明本发明的轨道板掺合料《客运专线铁路板式无砟轨 道混凝土轨道板暂行技术条件》中对掺合料性能指标的规定。
下表4为上述三个实施例与三个对照组分别制备的轨道板混凝土的应用 效果对照表:
表4轨道板混凝土掺和料的应用效果对照表
注:所用水泥为山水525
硅酸盐水泥,减水剂按水泥和掺合料总量的重 量百分比掺加。编号为A1的对照组中的掺合料为100%本发明的矿渣粉,
试验结果分析:掺合料的加入,混凝土的早期和后期抗压强度都明显提 高,当掺合料中减水剂掺量相同时,硫酸钠和甲酸钙的比例越大,混凝土抗 压强度越大;而当激发剂的比例一定时,减水剂的比例越大,混凝土的抗压 强度越大。
下表5为本发明实施例2的掺合料配方不同掺加量的轨道板混凝土应用 效果
表5不同掺和料掺量的轨道板混凝土应用效果
试验结果分析:当掺合料中激发剂和减水剂比例一定时,掺合料比例在 0.1-0.2%范围内,掺合料的掺加比例越大,坍落度越小,混凝土的抗压强度 越大。