CN102605683A - 一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术 - Google Patents

一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术 Download PDF

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李化建
易忠来
谢永江
谭盐宾
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Abstract

一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，轨道板采用普通混凝土原材料制备而成，轨道板内部的钢筋网不需绝缘处理，轨道板养护完毕以后在30℃-90℃条件下干燥4h-72h，降温后进行浸渍处理，即可制得整体绝缘混凝土轨道板。本发明解决了现有轨道板绝缘技术成本高、对混凝土耐久性有影响等问题，可有效提高混凝土轨道板的耐久性。本发明可以制备出多种型式的整体绝缘混凝土轨道板。

Description

一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术
技术领域
本发明涉及一种铁路建筑构件，具体设计一种整体绝缘轨道板及其制备方法。
背景技术
高速铁路因其载客量大、输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便、能耗低等优点而成为世界各国大力发展的公共交通方式，目前我国正在进行大规模高速铁路建设。无砟轨道系统因其具有变形小、可靠度高、承载能力强、日常维修量少以及使用寿命长等特点而广泛用于高速铁路建设。板式无砟轨道是我国广泛采用的无砟轨道型式。板式无砟轨道自上而下由轨道板、充填层、底座板/支承层等构成。
我国高速铁路无砟轨道是以钢轨作为传输信号的载体，这将导致板式无砟轨道电路传输方面存在两大问题：第一是无砟轨道的轨道板中钢筋网与轨道电路所形成的感应阻抗将缩短信号传输距离；第二是流经钢轨的部分回流造成轨道板混凝土中的钢筋腐蚀，影响轨道结构的耐久性。轨道电路传输长度的缩短，不仅需要增加电务设备和运营阶段的维修费用，在快速和高速情况下，甚至会影响运输安全。为了解决轨道板中的钢筋网与谐振式电路引发的电磁感应，导致轨道电路传输长度降低的问题，目前采用解决办法是采用环氧涂层钢筋和绝缘卡来提高轨道板的绝缘性能，ZL 200620032913.2公开了一种绝缘型预应力框架轨道板，该专利采用(1)纵向钢筋采用环氧树脂绝缘涂层钢筋，(2)横向和纵向钢筋节点加垫绝缘材料两种技术途径来实现轨道板的绝缘；ZL200920141725.7亦是通过轨道板内纵向钢筋采用绝缘涂层钢筋来实现实现轨道板的绝缘性。
目前采用绝缘卡和环氧涂层钢筋来实现轨道板的绝缘性存在以下问题：(1)在纵横向钢筋交叉点处采用绝缘套管，该办法由于纵横向钢筋交叉点非常多，实施效果难以保证；(2)在绝缘套管附近会造成应力集中，同时绝缘套管为高分子材料，其耐久性可能不能满足轨道板设计使用寿命要求；(3)环氧涂层钢筋在吊装、加工(弯曲)、搬运、绑扎和混凝土浇注过程中都可能会发生损坏涂层的问题，会影响绝缘效果，同时环氧涂层钢筋成本较高；(4)位于混凝土中的环氧涂层及绝缘卡可能会影响轨道板的耐久性。
基于目前绝缘卡和环氧钢筋涂层实现轨道板绝缘性存在的问题，急需开发一种新型的整体绝缘轨道板制备技术。
发明内容
本发明针对目前采用绝缘卡和环氧涂层钢筋制备绝缘轨道板技术存在的问题，创造性的提出了一种新型整体绝缘轨道板及其制备技术，不仅解决了现有技术成本高、耐久性不足等问题，而且制备出的整体绝缘轨道板耐久性好，为提高无砟轨道电路信号传输距离提供了一条新的途径。
本发明的技术方案：这种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：轨道板采用普通混凝土原材料制备而成，轨道板养护完毕以后在干燥处理，降温后进行浸渍处理。
上述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：轨道板内部的钢筋网不需绝缘处理。
上述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：干燥温度为30℃-90℃，干燥时间4h-72h。
上述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：所采用的浸渍材料为硅烷、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、石蜡油、聚氨酯、聚乙烯中的一种或几种。
本发明的工作机理：影响混凝土绝缘性能的最重要的因素是混凝土中的含水率，研究表明，不同环境下混凝土电阻率差异较大，干燥混凝土是好的绝缘体，而当混凝土处于浸湿状况时，其电阻率从最高的108Ω·cm降底到103-104Ω·cm。本发明通过采用烘干的方法去除混凝土内部的水分，然后采用憎水的电绝缘物质进行浸润处理，不仅保持了轨道板混凝土内部的干燥，而且由于憎水物质的作用，保证了轨道板在服役过程中的持续干燥，从而保证了轨道板的整体绝缘。同时由于水是导致有害离子进入混凝土中的重要媒介，采用憎水绝缘处理以后，可以防止水以及其它有害离子进入混凝土内部，可以大幅提高轨道板混凝土的耐久性。
本发明的优点在于：(1)本发明所制备的整体绝缘轨道板不需采用绝缘卡和环氧涂层钢筋，采用普通钢筋即可，降低了整体绝缘轨道板的材料成本；(2)去除了绝缘卡以及环氧树脂涂层，同时从外部进行了憎水绝缘处理，大幅提高了轨道板的耐久性；(3)所制备的轨道板整体绝缘性能好，不受环境影响，能够确保无砟轨道信号传输距离在1.2km以上。
本发明可以用于多种型式轨道板的制备，如单元板、纵联板等；可以用于有绝缘要求的其它混凝土构件的制备，如轨枕、接触网混凝土支座、混凝土变电构架等。
具体实施方式
下面通过实施例说明其具体实施方式：
实施例1
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至28d龄期以后在80℃条件下干燥24h，待轨道板冷却以后，轨道板采用硅烷整体浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
实施例2
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至14d龄期以后在30℃条件下干燥72h，待轨道板冷却以后，轨道板采用甲基丙烯酸甲酯整体浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
实施例3
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至21d龄期以后在50℃条件下干燥48h，待轨道板冷却以后，轨道板首先采用硅烷整体浸渍处理，硅烷浸渍处理完成14d以后再采用环氧树脂整体浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
实施例4
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至56d龄期以后在90℃条件下干燥4h，待轨道板冷却以后，轨道板采用石蜡油浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
实施例5
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至90d龄期以后在60℃条件下干燥60h，待轨道板冷却以后，轨道板采用聚氨酯整体浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
实施例6
以普通钢筋、胶凝材料、粗骨料、细骨料、外加剂、水等混凝土普通原材料为轨道板制备原材料，轨道板内部钢筋不需绝缘处理，轨道板配合比按设计要求，轨道板完成浇筑脱模后进行养护。养护至42d龄期以后在70℃条件下干燥12h，待轨道板冷却以后，轨道板采用聚乙烯整体浸渍处理，制得整体绝缘轨道板。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：轨道板采用普通混凝土原材料制备而成，轨道板养护完毕以后进行干燥处理，降温后进行浸渍处理。
2.按权利要求1所述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：轨道板内部的钢筋网不需绝缘处理。
3.按权利要求1所述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：干燥温度为30℃-90℃，干燥时间4h-72h。
4.按权利要求1所述的一种整体绝缘混凝土轨道板及其制备技术，其特征在于：所采用的浸渍材料为硅烷、甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、石蜡油、聚氨酯、聚乙烯中的一种或几种。
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