[发明专利]一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土

摘要

本发明公开了一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土。所述充填层自密实混凝土由普通硅酸盐水泥、复合矿物掺合料、变形调控组份、和易性改善组份、耐久性保障组份、水、砂石骨料组份构成，56d的强度等级为C40。所述充填层自密实混凝土经300次冻融循环作用后，其抗压强度损失率不大于25％、动弹模量损失率小于等于40％、质量损失率小于等于2.3％；所述充填层自密实混凝土经10万次冰冻‑弯拉荷载耦合作用后，其抗折强度损失率小于等于10％。本发明自密实混凝土用于严寒地区抗冰冻和动荷载作用条件下具有良好的抵抗冻融循环和冰冻‑弯拉疲劳荷载耦合作用的能力，可有效减轻严寒和冰冻地区冻害和荷载耦合作用对高速铁路充填层等混凝土结构的损伤，提高无砟轨道结构的服役寿命，技术经济效应显著。

主权项

1.一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；

所述充填层自密实混凝土56d的强度等级为C40；且56d抗折强度大于等于6.0MPa；

所述充填层自密实混凝土经300次冻融循环作用后，其抗压强度损失率小于等于25％、动弹模量损失率小于等于30％、质量损失率小于等于3.0％；所述300次冻融循作用时，冰冻温度为‑20℃，冻融循环周期时间3小时；

所述充填层自密实混凝土经10万次冰冻疲劳试验后，其抗折强度损失率小于等于10％。

2.根据权利要求1所述的一种用于严寒地区抗冰冻和弯拉动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；所述充填层自密实混凝土56d龄期的强度等级为C40，拌合物扩展度为600～660mm、T₅₀₀时间为4～8s、J环高差小于20mm、含气量为5～9％。

3.根据权利要求1所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；每立方混凝土所用原料为：

普通硅酸盐水泥 340‑360Kg；

复合矿物掺合料 110‑130Kg；

变形调控组份 42‑46Kg；

和易性改善组份 5‑7Kg；

耐久性保障组份 4‑6Kg；

水 170‑180Kg；

河砂 830‑870Kg；

石灰石 800‑830Kg；

所述复合矿物掺合料由I级低钙粉煤灰、S95矿渣粉、偏高岭土复合组成；

所述变形调控组份由II型膨胀剂、聚氧乙烯烷基醚类减缩剂构成；

所述和易性改善组份由羧酸系高效减水剂、羧甲基纤维素、钙基蒙脱土构成；

所述耐久性保障组份由木质素、橡胶颗粒、引气剂、纳米硅质粉体组合而成。

4.根据权利要求3所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；

每立方混凝土所用原料为：

普通硅酸盐水泥 350kg；

复合矿物掺合料 120kg；

变形调控组份 45kg；

和易性改善组份 6kg；

耐久性保障组份 5kg；

水 175kg；

河砂 850kg；

石灰石 810kg；

所述复合矿物掺合料由I级低钙粉煤灰、S95矿渣粉、偏高岭土复合组成；

所述变形调控组份由II型膨胀剂、聚氧乙烯烷基醚类减缩剂构成；

所述和易性改善组份由羧酸系高效减水剂、羧甲基纤维素、钙基蒙脱土构成；

所述耐久性保障组份由木质素、橡胶颗粒、引气剂、纳米硅质粉体组合而成。

5.根据权利要求3所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；

所述充填层自密实混凝土由浆体体系和集料体系组成，单方混凝土中浆体与集料体积比为0.37‑0.40：0.63‑0.60，所述浆体由水泥、复合矿物掺合料、变形调控组份、和易性改善组份、耐久性保障组份、水构成；集料体系由河砂和石灰石组成。

6.根据权利要求3‑5任意一项所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；

所述水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥；

所述河砂为细度模数为2.5～3.0的II区级配的河砂；

所述石灰石的粒径为5～16mm。

7.根据权利要求3‑5任意一项所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于：所述复合矿物掺合料由I级低钙粉煤灰、S95矿渣粉以及1000‑1200目偏高岭土按质量比40:40:20组成。

8.根据权利要求3‑5任意一项所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；所述变形调控组份由II型膨胀剂和聚氧乙烯烷基醚类减缩剂按质量比为98:2组成。

9.根据权利要求3‑5任意一项所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；所述和易性改善组份由减水率为35％的粉体型羧酸系高效减水剂、羧甲基纤维素、钙基蒙脱土按质量比50:10:40组成。

10.根据权利要求3‑5任意一项所述的一种用于严寒地区抗冰冻和动荷载耦合作用的充填层自密实混凝土，其特征在于；所述耐久性保障组份由木质素、100‑120目废旧橡胶颗粒、引气剂、纳米硅质粉体按质量比10:60:1:30组成。