[发明专利]一种预制板轨道填充层用混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种预制板轨道填充层用钢纤维细石混凝土材料，它由水、水泥、砂子、石料，矿粉、粉煤灰、钢纤维、减水剂混合制备而成。本发明的有益效果是：根据本发明的预制板轨道填充层用混凝土的组分比例配置的钢纤维细石混凝土，具有优异的流动性，混凝土塌落度为200mm±20mm。施工时采用运输料斗由轨道板一侧或轨道板内的灌注孔内连续灌入，灌注过程中根据需要可采用振捣棒从灌注孔或轨道板两侧进行适当振捣，混凝土内气泡可由预留孔洞、轨道板边沿排出，可获得很好的密实性。另一方面，它能明显提升长期疲劳荷载（即列车荷载）反复作用下的疲劳抗压强度，预计可使预制板轨道填充层用混凝土的抗压疲劳寿命提升7.9‑13.7倍。

技术领域

本发明属于建筑工程材料领域，具体涉及一种预制板轨道填充层用混凝土，尤其涉及一种预制板轨道填充层用钢纤维细石混凝土。

背景技术

轨道结构直接承受列车荷载，并将荷载传递至下部隧道衬砌，是承上启下、保障运营安全和乘客舒适度的关键。传统预制板轨道铺设时，首先会在隧道内壁上采用钢筋混凝土结构浇筑形成基底，然后在基底上架立预制板，在预制板与基底之间的空间内浇筑自密实混凝土，并布设钢筋网形成自密实钢筋混凝土填充层。最终，填充层与基底将共同形成轨道预制板的基础。

传统的预制板轨道的基础施工至少需要2次混凝土浇筑，2次钢筋绑扎施工，工序较为复杂。预制板轨道填充层内自密实混凝土收缩较大，体积稳定性差，结构抗裂性能也不佳。为此，本发明的设计者鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，提出了一种预制板轨道填充层用浇筑材料及其制备方法，采用单次混凝土浇筑填充层的方式满足基础性能要求，大幅简化施工工序。

由于受空间、设备及运输等原因的影响，预制板下基础要求具有：1)力学性能(抗弯拉强度)；2)抗裂性(自身开裂)；3)浇筑便捷(自密实或稍加振动)；4)质量控制简单。

目前预制板轨道填充层的填充方式见图1，分两道填充方式。先采用普通钢筋混凝土施工基底，然后在预制板与基底之间采用自密实混凝土填充。两道填充工序之间用土工布隔离层隔开。

1、填充层使用自密实混凝土材料，使其在自身重力作用下，能够流动、密实，完全填充下部空间，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动。该方式在施工时有以下问题：(1)需在填充层内配置钢筋网片，放置在轨道板正下方；(2)钢筋网片需固定，且浇筑时易偏离；(3)自密实混凝土干燥后自身收缩偏大，易产生裂缝，配钢筋无法应对收缩裂缝；(4)自密实混凝土开裂后会丧失抗弯拉强度；(5)自密实混凝土施工性能稳定期较短，施工条件要求较高；(6)自密实混凝土材料单价高。

2、基底使用普通混凝土浇筑，自然流动密实，配合少量振捣措施密实。该方式在施工时有以下问题：(1)骨料粒径大、胶凝材料少，自然流动性有限；(2)开裂后丧失抗弯拉强度，需配置钢筋网片；(3)普通混凝土自身会出现收缩而产生裂缝，配钢筋无法应对收缩裂缝；(4)钢筋网片需固定，浇筑时易偏离设计位置；(5)钢筋网片阻碍普通混凝土流动，易在钢筋区域产生空鼓、气泡，影响填充层质量。

因此，为了有效应对地铁轨道板铺设中的问题，本发明提出了一种预制板轨道填充层用混凝土及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种预制板轨道填充层用混凝土，具备自身控裂能力并在开裂后仍具有抗弯拉强度，同时具有优异的施工流动性，可以自由流淌填充。施工时配合少量的捣固措施即可填充结构空间，形成预制板下方致密的填充层结构。

一种预制板轨道填充层用混凝土，每立方米预制板轨道填充层用混凝土包括：水泥300～450kg，水160～185kg，细骨料650～850kg，粗骨料960～1210kg，矿粉60～90kg，粉煤灰30～80kg，钢纤维15～25kg，减水剂5.0～10.0kg。

优选的，所述水泥为硅酸盐水泥。

优选的，所述硅酸盐水泥强度等级为不低于42.5级。