矿物掺合料对轨枕混凝土耐久性能影响的研究

资料大小：250KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-28

资料介绍

矿物掺合料对轨枕混凝土耐久性能影响的研究
郑爱国，赵国荣 ’，李玉香 ’。康祥梅 1,2
(1．西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地，四川绵阳 621010
2．德阳铁路轨枕厂，四川德阳 618007)
摘要：研究磷矿渣、粉煤灰及磨细矿渣粉不同掺量对轨枕混凝土氯离子电通量及抗冻性能的影响，并分析了矿物掺合料对轨枕混凝土
耐久性能的作用机理，结果表明：矿物掺合料的掺入改善了轨枕混凝土抗氯离子渗透性能；3种矿物掺合料相比较，掺矿渣轨枕混凝土抗
氯离子渗透性能最佳；经过 300次冻融循环，掺矿物掺合料的轨枕混凝土各抗冻指标保持完好。矿物掺合料掺量为 30％时，掺矿渣、粉煤
灰及磷矿渣的轨枕混凝土 300次冻融循环的相对动弹性模量达到基准混凝土的 113％、116％和 119％；50～300次冻融循环的质量损失率
均低于基准混凝土的 60％。
关键词：矿物掺合料；轨枕混凝土；耐久性；抗冻性能
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)11—0095—03
Research on the durability of sleeper concrete containing mineral admixtures
ZHENG Ai-guo1,2，ZHA O Guo-rongl,LI Yu-xiang ，KAN G Xiang-mei '
(1．StateKeyLaboratoryCultivationBaseforNonmetalComposites andFtmctionalMaterials，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，
Mianyang 621010，China；2．DeyangRailway SleeperFactory，Deyang618007，China)
Abstract： The effect an d the mechan ism ofphosphorus slag，granulated blast furnace slag an d fly ash with different replacement dosage on the
durability ofsleeper concrete(resistance offreezing—thaw and resistance ofchloride permeability)were demonstrated．The results presented that
the resistance of chloride permeability of sleeper concrete becomes increasingly better by replacing cement with mineral admixtures．
Comparatively speaking，the best effect to enhance the resistance ofchloride permeability ofsleeper concrete is gained by adding gr anulated blast
furnace slag．After 300 freezing—th aw cycle tests，the resistan ce of freezing-thaw of sleeper concrete containing mineral adm ixtures is quite wel1．
W hen the replacement dosage is 30％，the relative dynamic elastic modulus of sleeper concrete containing granulated blast fftm ace slag，fly ash
an d phosphorus slag arrives at 113％．116％ and 119％ ofthat ofreference sleeper concrete．During 50~300 freezing-thaw cycle tests．the relative
m ass loss rate of sleeper concrete adding mineral admixture are almost below 60％ ofthat ofreference sleeper concrete．
Key words： mineral admixtures；sleeper concrete；durability；resistance offreezing—thaw
0 引言
混凝土轨枕对我国铁路发展来说是一项大宗使用的水泥
基材料。我国从 “二五 ”期间 (1958～1962年 )开始大力研发和使
用混凝土轨枕。近半个世纪来，随着铁路事业突飞猛进的发展和
高速重载轨道交通的需要，混凝土轨枕的铺装和维护等相关技
术日益成熟【1]。铁路混凝土轨枕是轨道结构重要的结构部分，轮
轨间的各种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递
给道床，使道渣重新排列，再把作用力扩散地传递给路基。混
凝土广泛应用的优点在于其廉价，可塑性和良好的耐水性能。
混凝土的实质是由粗的粒状材料 (集料或填充料 )镶嵌于坚硬
的基质材料(水泥或胶结料 )中所组成的复合材料『5]。混凝土采
用预制的方式可保证其产品质量的稳定，采用水蒸气养护混凝
土的方法称蒸汽养护(蒸养)。蒸养可显著缩短生产周期，快速
提高生产效率，广泛应用于混凝土预制构件实际生产工艺旧。
氯离子引起的钢筋腐蚀是常见的钢筋混凝土结构破坏的原
因。氯离子含量达到临界值后会造成钢筋表面钝化膜的破坏，
收稿日期：201l-05一l5
从而导致锈蚀过程的发生，锈蚀的钢筋受力面积减小，且锈蚀造
成的膨胀将导致混凝土的开裂，直接缩短了建筑构件的使用寿
命啊。矿物掺合料对水泥基材料中氯离子侵蚀的改善作用在于
其对氯离子的吸附和黏滞作用及对内部孔结构的均化作用嗍。
混凝土的抗冻性是其耐久性的一个重要指标，冻融破坏是
混凝土结构的一个重大安全隐患。当外部环境温度达到冻结温
度时，混凝土中的水结成冰造成近 10％的体积膨胀，这种变化
产生膨胀压力，剩余的水分流到临近的孔隙和毛细管中，在水
分子运动过程中使混凝土内部产生冻融破坏。本试验着重研
究了磷矿渣、粉煤灰及磨细矿渣在不同掺量条件下