CN102001844A - 一种用于高速铁路crts i型无砟轨道板的低收缩封锚材料 - Google Patents

一种用于高速铁路crts i型无砟轨道板的低收缩封锚材料 Download PDF

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谭盐宾
李化建
朱长华
易忠来
仲新华
谢永江
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Abstract

本发明涉及一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料。其特征在于其由水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、减水剂、乳胶粉、硅质微粉、增强密实剂、砂、水混合而成，各组分所占比例为：水泥：1，膨胀剂：0.05-0.15，石灰石粉：0.1-0.3，偏高岭土：0.05-0.3，粉煤灰：0.1-0.3，减水剂：0.01-0.05，乳胶粉：0.02-0.05，硅质微粉：0.1-0.25，增强密实剂：0.01-0.04，砂：1.0-2.0，水：0.1-0.2。本发明材料具有低收缩率，高抗压强度和粘结强度，高抗渗透性和低氯离子含量，可用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板预应力张拉孔封锚。

Description

一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料
技术领域
本发明涉及一种高速铁路无砟轨道板用低收缩封锚材料，特别适用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板预应力钢筋锚固端的处理，也可用于预制箱梁和T梁预应力钢筋封端处理。
背景技术
京津城际客运专线的建成和投入运营，标志着我国铁路建设进入一个新的阶段，即以高速铁路客运专线为主的新时代。按2008年国务院批准的《中长期铁路网规划(2008年调整)》，到2020年，我国将建成16000km时速250km以上的高速铁路，形成“四纵四横”高速铁路网的基本构架。根据国内外高速铁路技术研究和应用现状可知，板式无砟轨道结构以其结构精准度高、施工便捷、后期维修少等众多优点成为国内外高速铁路建设所采用的主要轨道结构形式之一。目前，国内板式无砟轨道结构主要分为CRTS I型板式无砟轨道结构、CRTS II型板式无砟轨道结构和双块式无砟轨道结构三种形式，其中，CRTS I型板式无砟轨道结构属后张法预应力结构，CRTS II型板式无砟轨道结构属于先张法预应力结构，双块式无砟轨道结构则为非预应力结构。在这三种无砟轨道结构形式中，其主要组成分别是CRTS I型无砟轨道板、CRTS II型无砟轨道板和双块式轨枕。对于采用预应力钢筋后张法施工生产的CRTS I型无砟轨道板，由于张拉孔处预应力钢筋端头暴露在外，为防止水、氯盐、酸雨等腐蚀性物质接触预应力钢筋引起锈蚀而导致整个轨道板结构耐久性的降低，需要对张拉孔进行封锚防护处理。为此，必须采用具有低收缩性、高抗渗性、低氯离子含量和高粘结强度的封锚材料对预应力张拉孔进行封锚处理。
遗憾的是，目前在高速铁路CRTS I型无砟轨道板预应力张拉孔封锚施工时，仍沿袭传统预制箱梁封端锚固材料的设计思路来制备封锚材料。由于高速铁路CRTS I型无砟轨道板在列车运营时是承受列车荷载的主要和直接结构，其受力形式比箱梁更为复杂，且其张拉孔的结构形式和尺寸与预制箱梁张拉孔差异很大，导致所配制的封锚材料不适合于高速铁路CRTS I型板式无砟轨道板封锚施工，频繁出现封锚材料封锚不密实、有空洞、脱落、收缩开裂、粘结强度低等诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有高速铁路CRTS I型无砟轨道板封锚技术中存在的问题，提供一种具有低收缩性、高抗压强度和粘结强度、高抗渗性和低氯离子含量的封锚材料，用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板预应力张拉孔封锚。
本发明所述一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于其由水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、减水剂、乳胶粉、硅质微粉、增强密实剂、砂、水均匀混合而成，各组分所占比例为：水泥：1，膨胀剂：0.05-0.15，石灰石粉：0.1-0.3，偏高岭土：0.05-0.3，粉煤灰：0.1-0.3，减水剂：0.01-0.05，乳胶粉：0.02-0.05，硅质微粉：0.1-0.25，增强密实剂：0.01-0.04，砂：1.0-2.0，水：0.1-0.2。
所述的水泥为硅酸盐水泥P·II 52.5R级或普通硅酸盐水泥P·O52.5R级。
所述的膨胀剂为氧化镁系膨胀剂、硫铝酸盐系膨胀剂或其两种任意比例复配的混合物。
所述的石灰石粉为细度为1500目超细石灰石粉、2500目超细石灰石粉或其两种任意比例复配的混合物。
所述的偏高岭土为颗粒平均粒径为4μm的改性偏高岭土。
所述的减水剂为干粉类聚羧酸系减水剂或萘系减水剂。
所述的增强密实剂为可促进水泥水化、改善水泥石微观结构的聚氧乙烯类有机高分聚合物。
所述砂为天然河砂或机制石英砂，其细度模数为2.4～2.9，其颗粒级配曲线满足II区中砂要求。
本发明的用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料的制备方法是先将水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、乳胶粉、硅质微粉按比例称量后加入混料机混合搅拌60s～240s；再按比例加入减水剂、增强密实剂共同搅拌120s～300s；然后按比例加入砂搅拌120s～180s，形成混合均匀的封锚材料干料；最后在封锚施工使用时将封锚材料干料和水按比例混合搅拌均匀即可。
本发明的优点在于：在材料中引入了石灰石粉、改性偏高岭土、惰性硅质微粉和增强密实剂，以超细粉体材料的“微集料填充效应”和惰性粉体材料的物理增强特性来改善封锚材料的微观结构特征，实现封锚材料的早期高抗压强度要求，同时以增强密实剂提高封锚材料的抗渗性能，并降低封锚材料的收缩；以粉煤灰和改性偏高岭土的长期强度增长特性保证封锚材料后期强度的持续增长；以硫铝酸盐系膨胀剂和氧化镁系膨胀剂相结合的方式，使封锚材料在早期和后期都能产生膨胀作用，降低封锚材料的收缩率，保证封锚材料的高体积稳定性；通过乳胶粉和增强密实剂类高分子材料以提高封锚材料的抗渗性能和粘结强度。
具体实施方式
实施例详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，由水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、减水剂、乳胶粉、硅质微粉、增强密实剂、砂、水按一定比例，以如下工艺方法制备而成：先将水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、乳胶粉、硅质微粉按比例称量后加入混料机混合搅拌60s～240s；再按比例加入减水剂、增强密实剂共同搅拌120s～300s；然后按比例加入砂搅拌120s～180s，形成混合均匀的封锚材料干料；最后在封锚施工使用时将封锚材料干料和水按比例混合搅拌均匀即可。
用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料各组分按质量比列于表1中。
表1低收缩封锚材料配合比比例
Figure G2009101801966D00031
具体实施的结果列于表2中。
表2低收缩封锚材料性能
Figure G2009101801966D00032
Figure G2009101801966D00041
由实施例结果可知：本发明的用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料具有低收缩率、高抗压强度和高粘结强度、高抗渗性和低氯离子含量，满足高速铁路CRTS I型无砟轨道板封锚施工要求。
在本发明所列举各种材料：水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、减水剂、乳胶粉、硅质微粉、增强密实剂、砂、水的上下限值以及区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (8)

1.一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料。其特征在于其由水泥、膨胀剂、石灰石粉、偏高岭土、粉煤灰、减水剂、乳胶粉、硅质微粉、增强密实剂、砂、水均匀混合而成，各组分所占比例为：
水泥：1                膨胀剂：0.05-0.15
石灰石粉：0.1-0.3      偏高岭土：0.05-0.3
粉煤灰：0.1-0.3        减水剂：0.01-0.05
乳胶粉：0.02-0.05      硅质微粉：0.1-0.25
增强密实剂：0.01-0.04  砂：1.0-2.0
水：0.1-0.2。
2.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥P·II 52.5R级或普通硅酸盐水泥P·O52.5R级。
3.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的膨胀剂为氧化镁系膨胀剂、硫铝酸盐系膨胀剂或其两种任意比例复配的混合物。
4.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的石灰石粉为细度为1500目超细石灰石粉、2500目超细石灰石粉或其两种任意比例复配的混合物。
5.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的偏高岭土为平均粒径4μm的改性偏高岭土。
6.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的减水剂为干粉类聚羧酸系减水剂或萘系减水剂。
7.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的增强密实剂为可改善水泥石微观结构的聚氧乙烯类有机高分子聚合物。
8.据权利要求1所述的一种用于高速铁路CRTS I型无砟轨道板的低收缩封锚材料，其特征在于：所述的砂为天然河砂或机制石英砂，其细度模数为2.4～2.9，颗粒级配曲线满足II区中砂要求。
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