高铁轨道板混凝土配合比设计与质量控制技术

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1、试验研究ExperimentalResearch高铁轨道板混凝土配合比设计与质量控制技术涂玉波肖军郝挺宇张孝伍（中冶建筑研究总院有限公司北京100088）摘要：采用普通硅酸盐水泥、普通矿物掺和料和早强型聚羧酸减水剂等原材料，替代使用超细水泥和早强专用掺和料生产CRTSⅡ型预制轨道板混凝土，产品满足技术设计要求，生产成本大幅下降，并通过加强质量控制，确保轨道板合格。关键词：CRTSⅡ型轨道板；混凝土；配合比设计；质量控制早强掺和料促进水泥矿物加速水化，导致热量释放过于前言集中，混凝土升温剧烈，内部应力分布不

2、平衡，混凝土易近年来，随着高速铁路的飞速发展，板式无砟轨道系开裂，从而影响到钢筋的保护问题，缩短轨道板使用寿命[1～3]统因具有行车舒适、平稳、使用寿命长等优点，在现代轨等缺点。道交通设计中得到越来越广泛的应用。CRTSⅡ型板式无CRTSⅡ型预制轨道板混凝土配合比设计与质量控制砟轨道结构中预制混凝土轨道板是Ⅱ型板式无砟轨道系对轨道板生产效率、产品质量具有重要影响。本文结合德统的重要组成部分，是德国博格板技术的消化、吸收和再国博格板混凝土配合比设计及我国高性能混凝土创新技创新。术，采用普通42.5级硅酸盐水

3、泥和普通矿物掺和料，通过CRTSⅡ型预制轨道板生产工艺复杂，技术指标严对混凝土配合比进行优化，并严格生产过程的质量控制，格。对混凝土设计要求16h预应力放张时抗压强度不低于混凝土性能指标满足工艺设计和耐久性要求，同时降低了48MPa，弹性模量不低于36GPa。为达到上述要求，德国生产成本，产生了较大的经济效益。博格板技术选用超细水泥作为胶凝材料，但存在生产成1CRTSⅡ型轨道板混凝土技术要求本高、混凝土后期强度增长有限、混凝土氯离子渗透系数[4]不能满足耐久性设计要求等问题；我国高性能混凝土创CRTSⅡ型

4、预制轨道板混凝土主要技术指标见表1。新技术使用通用硅酸盐水泥掺加复合型早强掺和料以解2混凝土配合比设计决早期强度低，满足16h预应力放张时混凝土强度达到48MPa要求，但使用复合掺和料同样存在生产成本高，且2.1原材料与质量水泥：采用普通硅酸盐水泥（C1为Ｐ·Ⅱ52.5R超细水2收稿日期：2012-07-15泥；C2为Ｐ·O42.5R），C1比表面积564m/kg；C2比表面总40期2012.10混凝土世界87试验研究ExperimentalResearch2积342m/kg。其他指标满足《通用硅酸盐水泥

5、》（GB175-指数110%，大掺量。满足《用于水泥和混凝土中的粉煤2007）要求。灰》（GB/T1596-2005），《高强高性能混凝土用矿物外加细骨料：天然河砂（S），细度模数2.8，Ⅱ区中砂；满足剂》（GB/T18736-2002），《用于水泥和混凝土中的粒化高《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》（JGJ52-2006）标炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）要求。准要求。水：饮用水（W）符合《混凝土用水》（JGJ63-2006）粗骨料：碎石（G）5mm～10mm和10mm～20mm两级标准规范

6、要求。配，5mm～10mm约20%，10mm～20mm约80%，满足《普2.2混凝土配合比通混凝土用砂、石质量及检验方法》（JGJ52-2006）标准混凝土配合比见表2。要求。3试验结果与分析外加剂：J1标准型聚羧酸减水剂；J2早强型聚羧酸减水剂，满足《聚羧酸系高性能减水剂》（JG/T223-2007）、3.1试验结果《混凝土外加剂》（GB8076-2008）要求。混凝土试验结果见表3。掺和料：粉煤灰F；S95矿渣粉K；早强掺和料（M1、自动跟踪控制系统：根据模拟大板养护过程中板芯M2），M1早强掺和料1

7、天活性指数127%，28d活性指数温度经时曲线，实时控制试件养护水域中水的温度与模115%，低掺量；M2早强掺和料1d活性指数122%，28d活性拟大板的板芯温度保持一致，以混凝土试件的强度认定模拟大板的混凝土强度。该系统可以对模拟大板的表1CRTSⅡ型预制轨道板混凝土主要技术指标技术指标规定值板芯温度、养护水域温度、试件温度、环境温度、模板混凝土强度等级C55温度进行自动采集、记录、存储和输出。工作原理如图3胶凝材料总量≤480kg/m1所示。3用水量≤150kg/m实际控制过程：随着水泥的水化，混凝土

8、板芯温度混凝土抗冻性满足F300电通量＜1000C预制轨道混凝土板脱模时抗压强度不低于48MPa模拟环境环境温度水域温度养护水域混凝土弹性模量符合设计要求3温度自动跟踪总碱含量≤3.5kg/m控制系统标准试件混凝土入模温度10～30℃模拟大板标准试件板芯温度温度模板温度10～30℃混凝土芯部温度≤55℃图1混凝土养护温度自动跟踪控制器工作原理图表2混凝土配合比3单位体积材料用量（kg/m）序号水泥细骨料粗骨料掺合料外加剂水C1