硫铝酸盐水泥在制备高铁二型轨道板中的应用与研究

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　　摘要：目前国内制备CRTSⅡ板是通过使用早强硅酸盐水泥加早强高效聚羧酸减水剂来实现的，早期强度、抗裂、耐久性、养护都是生产的难点。硫铝酸盐水泥水泥有着良好的早期强度、抗裂性能、耐久性指标。本文在了解国内外最新理论和试验成果的基础上，利用硫铝酸盐水泥制备CRTSⅡ型轨道板。

　　关键字：CRTSⅡ板,硫铝酸盐水泥

　　一、原材料的基本性能及匀质性检测

　　为了确保试验的准确性和代表性，在试验的开始，首先备足试验所用的数量。然后对所用原材料进行抽样检测。

　　1.1硫铝酸盐水泥水泥

　　购买同一批次的硫铝酸盐水泥2吨，随即抽取10袋，每袋取出200克，然后混合至均匀。按照GB20472-2006硫铝酸盐水泥水泥检测标准检测。所得结果如表3.1所示：

　　1.2实验选用的粉煤灰、砂石、减水剂等原材料的性能都符合规范要求，属于山东境内比较好的原材料。

　　二、配合比调整及性能测试

　　根据实验所用原材料的化学组成、物理性能等数据以及对原材料的检测数据，对生产二型轨道板的理论配合比进行计算。

　　2.1 配合比初步确定

　　1.2 用水量及水泥用量确定

　　水胶比是影响混凝土耐久性的重要因素，随着水胶比的增大，混凝土的耐久性将下降，但是水胶比过小，会造成单位水泥用量相对增加的结果，导致水化反应过快。二型轨道板的总胶凝材料不宜超过480 kg/m3，由于强度要求较高，取用mc0=480，则用水量

　　1.3 粗细集料用量确定

　　1.4 试拌与调整

　　根据所设计的配合比准确称量各种原料，在容量为60L的混凝土搅拌机中搅拌。在搅拌之前首先用少量同种混凝土将搅拌机内壁挂浆，然后将称好的石子、水泥、水分别加入搅拌机内，开动搅拌机2min~3min。

　　采用振动台成型法进行混凝土试件的成型。将搅拌均匀的混凝土装入试模内，插捣密实后放到振动台上进行振动，直至混凝土表面出浆为止，然后取下刮平，在20℃、恒湿95%的条件下养护24h，然后脱模，并编号，将试件放入20℃的水中养护至规定龄期。

　　按基准配合比拌制混合料30L，材料用量为：C=14.4kg，W=4.32kg，S=20.82kg, G=33.96kg，外加剂=7.2kg。试拌结果为：坍落度=220mm，容重=2457kg/m3。拌合物粘聚性、保水性良好。由于高效减水剂的减水效果很好，试拌实际用水量为4.02kg，实际水灰比W/C=4.02/14.4=0.279，按此作为基准配合比的水灰比，以下调整在此基础上±0.04。少加的水，在砂石里补充。经过计算得出的配合比如表4.1所示：

　　按照PHB-001重新拌制混合料30L，制作试块，进行标准养护，1d强度是45MPa，3d强度是54MPa，7d强度是63MPa。结果表明，该配合比从强度上满足试配要求。为了节省水泥，调整水泥的水化速度，需要加入粉煤灰及矿粉，在二型板中还有专用掺合料。按照铁路配合比设计规范，粉煤灰、矿粉、掺合料替代水泥的不宜超过30%。分别按照替代水泥质量的10%，15%，20%进行配合比设计，计算结果如表4.2。

　　通过调整减水剂的组份，来调整混凝土的状态，达到实际生产二型轨道板的各项技术要求和工作状态。主要通过改变减水剂里面的保塑剂、引气剂、消泡剂、缓凝剂比例来实现不同配合比的工作状态。缓凝剂选用硼砂。硼砂在一定的产量范围内对硫铝酸盐水泥的浆体有明显的吸热降温作用，还能调解PH值，这两种作用均可减慢硫铝酸盐水泥浆体的水化反应速度。实测各个配合比的工作性能指标如表4.3所示。