一种超高性能混凝土桥面板及其生产工艺的制作方法

1.本发明属于铺设高铁的桥面轨道板领域，具体是涉及一种超高性能混凝土桥面板及其生产工艺。


背景技术：

2.随着经济的发展，中国已成为亚洲铁路里程数第一的国家，伴随着里程数增长的是对铁路建设要求的提高。混凝土轨道板作为铁路系统中重要的承载力构件，已经成为使用数量最多、应用最为广泛的混凝土构件。混凝土轨道板的安全可靠，是轨道行车安全性和平稳性的前提。相比于其他地方安置的轨道板来说，混凝土桥面板需要具有高强度、高弹性模量以及高抗渗性能，现有材料的混凝土轨道板很难达到上述要求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种超高性能混凝土桥面板，其具有高强度、高弹性模量以及高抗渗性能，从而充分满足桥面板铺设要求，保证轨道行车的安全性和平稳性。
4.为解决上述技术问题，本发明所提供的超高性能混凝土桥面板，其组份以及重量配比为，水泥100
±
5份、硅灰31
±
3份、粉煤灰38
±
4份、石英砂169
±
6份、钢纤维25
±
7份、外加剂2
±
1份、水29
±
3份。
5.其组份以及重量配比为，水泥100
±
2份、硅灰31
±
2份、粉煤灰38
±
1份、石英砂169
±
2份、钢纤维25
±
2份、外加剂2
±
1份、水29
±
1份。
6.其组份以及重量配比为，水泥100份、硅灰31份、粉煤灰38份、石英砂169份、钢纤维25份、外加剂2份、水29份。
7.所述外加剂采用聚羧酸系减水剂。
8.本发明要解决的另一个技术问题是提供一种超高性能混凝土桥面板的生产工艺，其包括以下步骤：1）搅拌：采用可调速强制式搅拌机进行搅拌，首先将水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂按照设定质量比例投入搅拌机，搅拌2-5min；加入设定质量比例的水和外加剂，快速搅拌3-8min，直至充分分散并混合均匀；随后慢速搅拌，同时均匀加入设定质量比例的钢纤维，全部加入钢纤维后慢速搅拌2-5min，搅拌总时间宜控制在8min-15min，形成浆料；2）成型：将所述浆料从模具的一侧开始浇筑，一次浇筑完毕，用橡胶锤轻敲模具的侧模排除气泡，浇筑完成后搁置凝固形成超高性能混凝土坯体，凝固成型后将超高性能混凝土坯体从模具中脱出；3）养护：按以下要求对超高性能混凝土坯体进行养护：a）超高性能混凝土坯体成型后，应立即在其表面覆盖塑料薄膜，避免水分散失；b）采用蒸汽养护或常温养护对超高性能混凝土坯体进行养护；养护完成后形成超高性能混凝土桥面板。
9.所述钢纤维采用抗拉强度不小于2600mpa的钢丝切断形成，钢纤维的直径为0.2
±
10%mm，钢纤维的长度为10-15mm。
10.步骤3）中，蒸汽养护：浇筑完毕后静停24-30h后脱模；将脱模后的产品进行蒸汽养护，将超高性能混凝土坯体放入蒸汽养护房，蒸汽养护房内以不超过15℃/h的速率升温至 90℃
±
1℃，恒温45-52h，然后以不大于15℃/h的速率降温至 20℃
±
5℃。
11.步骤3）中，常温养护：浇筑完毕后静停28-36h后脱模；将脱模后的产品进行常温养护，将超高性能混凝土坯体放入常温养护房或者养护池内，养护时间为3-8d，常温养护房内温度为20
±
5℃，相对湿度不低于95%， 养护池内放置不流动的氢氧化钙饱和溶液且溶液温度为20
±
5℃。
12.采用上述组成以及工艺后，设置了硅灰以及粉煤灰等材料，使初步形成的浆料形成粘稠度较大的胶凝材料，保证具有足够的悬浮支撑力，设置的钢纤维既保证了轨道板具有较高的抗压强度和抗折强度，并且能均匀分散在桥面板中，从而使整个桥面板具有较高的弹性模量和较高的抗渗性能。
13.综上所述，本发明具有高强度、高弹性模量、高抗渗性能以及保证轨道行车的安全性和平稳性的优点。
具体实施方式
14.本发明提供了一种超高性能混凝土桥面板，其组份以及重量配比为，水泥100
±
5份、硅灰31
±
3份、粉煤灰38
±
4份、石英砂169
±
6份、钢纤维25
±
7份、外加剂2
±
1份、水29
±
3份，其中所述钢纤维采用抗拉强度不小于2600mpa的钢丝切断形成，钢纤维的直径为0.2
±
10%mm，钢纤维的长度为10-15mm。
15.本发明还提供了一种超高性能混凝土桥面板的生产工艺，其包括以下步骤：1）搅拌：采用可调速强制式搅拌机进行搅拌，首先将水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂按照设定质量比例投入搅拌机，搅拌2-5min；加入设定质量比例的水和外加剂，快速搅拌3-8min，直至充分分散并混合均匀；随后慢速搅拌，同时均匀加入设定质量比例的钢纤维，全部加入钢纤维后慢速搅拌2-5min，搅拌总时间宜控制在8min-15min，形成浆料；2）成型：将所述浆料从模具的一侧开始浇筑，一次浇筑完毕，用橡胶锤轻敲模具的侧模排除气泡，浇筑完成后搁置凝固形成超高性能混凝土坯体，凝固成型后将超高性能混凝土坯体从模具中脱出；3）养护：按以下要求对超高性能混凝土坯体进行养护：a）超高性能混凝土坯体成型后，应立即在其表面覆盖塑料薄膜，避免水分散失；b）采用蒸汽养护或常温养护对超高性能混凝土坯体进行养护；养护完成后形成超高性能混凝土桥面板。步骤3）中，蒸汽养护：浇筑完毕后静停24-30h后脱模；将脱模后的产品进行蒸汽养护，将超高性能混凝土坯体放入蒸汽养护房，蒸汽养护房内以不超过15℃/h的速率升温至 90℃
±
1℃，恒温45-52h，然后以不大于15℃/h的速率降温至 20℃
±
5℃。步骤3）中，常温养护：浇筑完毕后静停28-36h后脱模；将脱模后的产品进行常温养护，将超高性能混凝土坯体放入常温养护房或者养护池内，养护时间为3-8d，常温养护房内温度为20
±
5℃，相对湿度不低于95%， 养护池内放置不流动的氢氧化钙饱和溶液且溶液温度为20
±
5℃。
16.为详细介绍本发明，现在以实施例的结构进行介绍。
17.实施例1
生产一种超高性能混凝土桥面板， 1）搅拌：采用可调速强制式搅拌机进行搅拌，首先将水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂按照设定质量比例投入搅拌机，搅拌5min，水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂的设定质量比例为，水泥95份、硅灰28份、粉煤灰24份、石英砂175份；加入设定质量比例的水和外加剂，其中，外加剂3份、水32份，快速搅拌3min，直至充分分散并混合均匀；随后慢速搅拌，同时均匀加入32份的钢纤维，全部加入钢纤维后慢速搅拌5min，形成浆料；2）成型：将所述浆料从模具的一侧开始浇筑，一次浇筑完毕，用橡胶锤轻敲模具的侧模排除气泡，浇筑完成后搁置凝固形成超高性能混凝土坯体，凝固成型后将超高性能混凝土坯体从模具中脱出；3）养护：按以下要求对超高性能混凝土坯体进行养护：超高性能混凝土坯体成型后，应立即在其表面覆盖塑料薄膜，避免水分散失，蒸汽养护：浇筑完毕后静停24h后脱模；将脱模后的产品进行蒸汽养护，将超高性能混凝土坯体放入蒸汽养护房，蒸汽养护房内以不超过15℃/h的速率升温至 90℃
±
1℃，恒温52h，然后以不大于15℃/h的速率降温至 20℃
±
5℃。
18.生产出的超高性能混凝土桥面板的性能与现有技术中的混凝土轨道板的对比实验数据如下：性能指标超高性能混凝土桥面板c60轨道板混凝土蒸养养护后抗压强度≥150mpa/弹性模量≥40gpa≥36.5gpa抗折强度≥20mpa≥5mpa抗拉强度≥8mpa/抗渗性能d
cl
≤20
×
10-14
m2/s/收缩率≤600
×
10-6
≤400
×
10-6
实施例2生产另外一种超高性能混凝土桥面板， 1）搅拌：采用可调速强制式搅拌机进行搅拌，首先将水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂按照设定质量比例投入搅拌机，搅拌2min，水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂的设定质量比例为，水泥105份、硅灰34份、粉煤灰42份、石英砂169份；加入设定质量比例的水和外加剂，其中，外加剂1份、水26份，快速搅拌2min，直至充分分散并混合均匀；随后慢速搅拌，同时均匀加入32份的钢纤维，全部加入钢纤维后慢速搅拌5min，形成浆料；2）成型：将所述浆料从模具的一侧开始浇筑，一次浇筑完毕，用橡胶锤轻敲模具的侧模排除气泡，浇筑完成后搁置凝固形成超高性能混凝土坯体，凝固成型后将超高性能混凝土坯体从模具中脱出；3）养护：按以下要求对超高性能混凝土坯体进行养护：常温养护：浇筑完毕后静停36h后脱模；将脱模后的产品进行常温养护，将超高性能混凝土坯体放入常温养护房或者养护池内，养护时间为8d，常温养护房内温度为20
±
5℃，相对湿度不低于95%， 养护池内放置不流动的氢氧化钙饱和溶液且溶液温度为20
±
5℃。
19.生产出的超高性能混凝土桥面板的性能与现有技术中的混凝土轨道板的对比实验数据如下：性能指标超高性能混凝土桥面板c60轨道板混凝土常温养护后抗压强度≥130mpa≥60mpa弹性模量≥40gpa≥36.5gpa抗折强度≥20mpa≥5mpa
抗拉强度≥8mpa/抗渗性能d
cl
≤20
×
10-14
m2/s/收缩率≤600
×
10-6
≤400
×
10-6
实施例3生产另一种超高性能混凝土桥面板， 1）搅拌：采用可调速强制式搅拌机进行搅拌，首先将水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂按照设定质量比例投入搅拌机，搅拌2min水泥、硅灰、粉煤灰和石英砂的设定质量比例为，水泥100份、硅灰31份、粉煤灰38份、石英砂169份；加入设定质量比例的水和外加剂，其中，外加剂2份、水29份，快速搅拌2min，直至充分分散并混合均匀；随后慢速搅拌，同时均匀加入25份的钢纤维，全部加入钢纤维后慢速搅拌5min；2）成型：将所述浆料从模具的一侧开始浇筑，一次浇筑完毕，用橡胶锤轻敲模具的侧模排除气泡，浇筑完成后搁置凝固形成超高性能混凝土坯体，凝固成型后将超高性能混凝土坯体从模具中脱出；3）养护：按以下要求对超高性能混凝土坯体进行养护：超高性能混凝土坯体成型后，应立即在其表面覆盖塑料薄膜，避免水分散失，蒸汽养护：浇筑完毕后静停30h后脱模；将脱模后的产品进行蒸汽养护，将超高性能混凝土坯体放入蒸汽养护房，蒸汽养护房内以不超过15℃/h的速率升温至 90℃
±
1℃，恒温45h，然后以不大于15℃/h的速率降温至 20℃
±
5℃，然后制成超高性能混凝土桥面板，其性能指标完全达到要求。
20.本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。