CN101565288A - 铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，由水泥、硅粉、石英砂、外掺料、钢纤维、外加剂和水按重量比为650～700∶170～200∶1150～1200∶160～250∶140～150∶30～40∶135～160的比例均匀混制而成；所述外掺料为粉煤灰或矿渣，所述外加剂为减水率不小于25％的非引气型高效减水剂。本发明耐久性能优越、抗压和抗折强度等级高且制备工艺简单，所加工而成的人行道盖板能完全满足我国铁路客运专线设计要求且后期维修工作量小。

Description

铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土
技术领域
本发明属于桥梁建造技术领域，尤其是涉及一种铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土。
背景技术
铁路桥梁人行道盖板即铁路桥梁盖板是桥梁的附属设施，主要承受人行和相应小型养路机械设备等荷载。目前，铁路人行道盖板主要为钢筋混凝土结构，由于混凝土存在强度等级较低、耐久性差、抵抗冲击能力低、施工质量差等原因，因而现有铁路桥梁盖板普遍存在混凝土腐蚀掉块，钢筋锈蚀，板折断等病害，有的已经危及行人及施工机具安全的程度。同时，普通混凝土人行道盖板自重大，增加了桥梁的质量，致使桥梁的竖横向动力特性较差。综合以上因素，现有的钢筋混凝土人行道盖板的耐久性较差，且后期的维修费用很大，尤其不能满足我国铁路客运专线设计要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其耐久性能优越、抗压和抗折强度等级高且制备工艺简单，所加工而成的人行道盖板能完全满足我国铁路客运专线设计要求且后期维修工作量小。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：由水泥、硅粉、石英砂、外掺料、钢纤维、外加剂和水按重量比为650～700∶170～200∶1150～1200∶160～250∶140～150∶30～40∶135～160的比例均匀混制而成；所述外掺料为粉煤灰或矿渣，所述外加剂为减水率不小于25％的非引气型高效减水剂。
所述水泥、硅粉、石英砂、外掺料、钢纤维、外加剂和水的最佳重量配比为650∶180∶1180∶180∶145∶30∶145。
所述水泥为实测强度等级不小于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，且所述水泥的水泥熟料中C3A的含量不大于8％。
所述硅粉中活性SiO2的含量不小于92％。
所述石英砂的粒径小于1.18mm且其含泥量小于0.5％。
所述钢纤维的长度不大于15mm且其长径比不小于50，且所述钢纤维的抗拉强度不小于1500MPa。
所述非引气型高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述粉煤灰为I级粉煤灰。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本活性粉末混凝土具有优异的耐久性能，与普通混凝土相比，本发明的耐久性能要提高1-2个数量级，因而在耐久性能上具有显著的优势。另外，本活性粉末混凝土的抗压、抗折强度等级都显著高于普通混凝土，且其抗氯离子渗透性、抗碳化、抗冻融性、抗磨蚀性等都有了很大的提高。2、制备工艺简单且成本较低，由水泥、硅粉、石英砂、外掺料(粉煤灰或矿渣)、钢纤维、外加剂和水等7个组分均匀混合搅拌而成，其中水泥起胶结作用，硅粉的作用主要是提高混凝土的强度；外掺料是为了增加混凝土的和易性，并且能提高混凝土的耐久性；钢纤维的主要作用是增加混凝土的抗折强度；外加剂的加入可以减小混凝土的水胶比，以增加强度。3、实用性强、经济和社会效益高，尤其适用于我国正在新建的高速铁路客运专线的设计要求，由于正在新建的高速铁路设计等级提高且设计使用寿命延长，因而采用普通混凝土制成的人行道盖板难以满足相应的性能及其服役寿命要求。而本发明具有优良的耐久性能，因而在铁路桥梁上采用本发明加工制作而成的桥梁人行道盖板结构，来替代传统的角钢支架及普通混凝土板后，不仅能够提高构件本身的使用寿命和耐久性，而且能大大减少了人行道盖板结构的维修工作量，能大幅度提升桥梁的整体性能，具有重大的科学价值和现实意义。总上所述，本发明耐久性能优越、抗压和抗折强度等级高且制备工艺简单，所加工而成的人行道盖板能完全满足我国铁路客运专线设计要求且后期维修工作量小。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的原料组成为：水泥650kg，硅粉180kg，石英砂1180kg，外掺料180kg，钢纤维145kg，外加剂30kg，水145kg。
其中，所述水泥为实测强度等级不小于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，且所述水泥的水泥熟料中C3A(即铝酸三钙)的含量不大于8％。所述硅粉中活性SiO2的含量不小于92％。所述石英砂的粒径小于1.18mm且其含泥量小于0.5％。所述钢纤维的长度不大于15mm且其长径比不小于50，且所述钢纤维的抗拉强度不小于1500MPa。所述外加剂为减水率不小于25％的非引气型高效减水剂。所述外掺料为粉煤灰，并且所述粉煤灰为I级粉煤灰，具体为符合标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)要求的I级粉煤灰。
制备工艺：先称取650kg水泥，180kg硅粉，1180kg石英砂，180kg粉煤灰，145kg钢纤维，30kg高效减水剂和145kg水，再将所称取的上述原料依次加到搅拌容器中进行混合搅拌，直至搅拌均匀，即配制成1立方米活性粉末混凝土。之后，则可利用模具并使用上述配制而成的活性粉末混凝土加工制作铁路桥梁盖板。
经试验测定，本发明所制备活性粉末混凝土的耐久性指标与普通混凝土的耐久性指标间的比较，如表1所示：
表1普通混凝土与活性粉末混凝土的耐久性性能指标比较
  性能指标   普通混凝土  活性粉末混凝土即RPC
  氯离子扩散系数/(10-12×m2/s)   ＞2.0  ＜0.01
  6h库仑电量/C   ＞1200   ＜50
  碳化深度/mm   ＞15   0
  冻融剥蚀量/g/cm2   ＞1000   ＜10
  抗冻等级   ＜F200   ＞F500
  磨蚀系数   ＞4.0   1.0-2.0
实施例2
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥680kg，硅粉190kg，石英砂1200kg，粉煤灰200kg，钢纤维140kg，外加剂35kg，水150kg。所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥680kg，硅粉170kg，石英砂1200kg，矿渣250kg，钢纤维140kg，外加剂38kg，水160kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥700kg，硅粉195kg，石英砂1200kg，矿渣240kg，钢纤维150kg，外加剂40kg，水160kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥660kg，硅粉200kg，石英砂1150kg，粉煤灰250kg，钢纤维150kg，外加剂38kg，水155kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例6
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥660kg，硅粉175kg，石英砂1160kg，粉煤灰170kg，钢纤维140kg，外加剂34kg，水155kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥700kg，硅粉195kg，石英砂1170kg，粉煤灰160kg，钢纤维140kg，外加剂32kg，水135kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1不同的是：本实施例的原料组成为：水泥700kg，硅粉190kg，石英砂1195kg，粉煤灰240kg，钢纤维142kg，外加剂36kg，水150kg。
本实施例的制备工艺与实施例1相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：由水泥、硅粉、石英砂、外掺料、钢纤维、外加剂和水按重量比为650～700∶170～200∶1150～1200∶160～250∶140～15030～40∶135～160的比例均匀混制而成；所述外掺料为粉煤灰或矿渣，所述外加剂为减水率不小于25％的非引气型高效减水剂。
2.按照权利要求1所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述水泥、硅粉、石英砂、外掺料、钢纤维、外加剂和水的最佳重量配比为650∶180∶1180∶180∶145∶30∶145。
3.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述水泥为实测强度等级不小于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，且所述水泥的水泥熟料中C3A的含量不大于8％。
4.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述硅粉中活性SiO2的含量不小于92％。
5.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述石英砂的粒径小于1.18mm且其含泥量小于0.5％。
6.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述钢纤维的长度不大于15mm且其长径比不小于50，且所述钢纤维的抗拉强度不小于1500MPa。
7.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述非引气型高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。
8.按照权利要求1或2所述的铁路桥梁盖板用活性粉末混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为I级粉煤灰。
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