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摘要：通过混凝土理论配合比与实际生产相结合，对大掺量粉煤灰在轨枕混凝土中的应用进行试验。结果表明，掺入一定量的粉煤灰从混凝土工作度、强度及轨枕静载试验满足了混凝土生产的要求。
关键词：轨枕；大掺量粉煤灰；配合比
Abstract: through the concrete theory and the actual production of combination, the greater proportion of fly ash in concrete sleeper the application test. The results show that adding a certain amount of fly ash from the concrete work degree, strength and the static load test of sleeper to satisfy the concrete requirements of the production.
Keywords: sleeper; Large dosage of fly ash; mix
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
0引言
随着社会的发展与进步，高性能混凝土在很多重要工程中成功地得到采用，较少使用熟料和大量利用工业废料，生产环保型高性能混凝土是混凝土的发展方向。在我公司生产的混凝土制品中，轨枕是主导产品。轨枕使用的是C60干硬性混凝土，采用蒸汽养护，早期和后期强度要求都较高，属于高强混凝土。粉煤灰作为矿物掺料被应用于混凝土中，有效地改善了混凝土的工作性能。它不仅有利于水化作用和强度、密实度和工作性、增加粒子密集堆积、减低孔隙率、改善孔结构，而且对抵抗侵蚀和延缓性能退化有较大作用，而且粉煤灰宜于蒸汽养护，针对我公司的轨枕生产， 如果能在混凝土中合理掺入粉煤灰，不仅能有效改善混凝土的性能，而且能一定程度降低生產成本，并且保护了环境。因此，我们中心试验室作了系列试验，寻找出一个合适的配合比，建议将粉煤灰应用于混凝土中。
1配合比设计
工艺要求
强度：轨枕强度等级为C60；
脱模强度：设计强度的75%，45MPa；
工作性能：JC=1.305-1.400；
静载要求：轨下：不低于210KN，轨中：不低于170KN（IIIA型枕）。
1.2 试验过程
1.2.1 原材料
水泥：光化水泥 P .O 42.5
细度：4.0% 抗折：3d5.6MPa，28d8.3MPa抗压：3d26.0MPa ，28d45.9MPa
砂 ：下辛店黄砂含泥量 0.8%； 表观密度 2690kg/m3；μx=2.9
砂石队青砂含泥量0.6% ； 表观密度2570kg/m3；μx= 3.3
石 ：砂石队产碎卵石 5-25mm； 含泥量0.4% ；表观密度2680kg/m3
粉煤灰：II级武钢粉煤灰制品有限公司细度：12.8% ； 需水比：102%； 抗压强度比：68.3％
Ⅰ级 襄樊火电厂 细度：3.4% ； 需水比：95% ； 抗压强度比：88.0％
减水剂：陕西宏达FDN高效减水剂 ； 减水率：22%
上海花王SP-N； 减水率：25%
1.2.2 试验方法
1.2.2.1 第一阶段初步了解粉煤灰在混凝土中的性能
我们采用等量取代法用粉煤灰取代水泥来进行试验，通过调整粉煤灰掺量、减水剂的用量，减水剂种类进行了大量试验：
由以上数据可看出（G01-G08为陕西宏达外加剂，G08为上海花王外加剂）:
煤灰在混凝土中7d之前强度变化不大。
FDN减水剂用量过高对混凝土工作度影响不大。
粉煤灰掺量越高,混凝土强度降低越大.
降低水灰比,可提高混凝土强度.
在掺量为40％的情况下混凝土工作度总达不到要求，而混凝土的工作度主要是通过砂浆流动度来实现的。我们以掺入粉煤灰砂浆流动性试验来确定最佳掺入量，从而可以减少试验次数。如下表：
从以后试验结果可以看出,粉煤灰掺量为30%时的流动度能满足施工工艺要求,因此我们初步确定粉煤灰的最佳掺量为30%。
1.2.2.2第二阶段：调整砂率、水灰比、减水剂掺量进行试验。
通过上次的砂浆度试验，采用武钢粉煤灰，需水量大，工作度对水灰比影响大，使用效果不佳。而且减水剂的用量较大，在以前的试验中，襄樊粉煤灰活性优于武钢粉煤灰，襄樊粉煤灰的需水比武钢粉煤灰小。试验结果襄樊粉煤灰需水比为95%，颗粒细致、均匀能增强混凝土密实度，减小孔隙率。因此采用襄樊粉煤灰进行了试验：
由以上数据可以看出，G25、G33的混凝土性能均较优。
1.2.2.3 第三阶段：对最佳配合比进行重复性试验
综合以上各项试验，进行分析对比，最终选定两个配合比进行了重复性试验。
从试验数据来看：工作度 1.305-1.400 符合要求。
强度 7d、14d、28d 均能满足要求。
因此本方案具有可行性。
2 确定轨枕试生产方案
生产车间试验生产步骤：先试生产9模72根，对每模生产的轨枕作如下检验：强度检测、每根作外形外观尺寸检查，抽3根作静载检查，检测试生产的数据。
备注：养护工艺为静停2h升温2h（每小时不超过15）恒温8h（60℃）降温2h（每小时不超过15℃）
本配合比于9月又进行了5个批次的试验，继续对掺粉煤灰的轨枕进行试验，并对所试验的轨枕进行试验。轨枕混凝土的脱模强度与28天蒸养、标养强度达到设计所规定要求，其静载试验也满足了规范的要求。
3结论与建议
3.1 粉煤灰应用于C60轨枕混凝土中，能有效地改善混凝土性能，促进环保型高性能混凝土的发展。
3.2 根据以上试验结果，在轨枕混凝土中掺入大掺量的粉煤灰能够满足混凝土工艺要求。
3.3 根据综合分析，在保证质量，满足施工要求的情况下，我们选择的大掺量粉煤灰配合比能降低混凝土的成本。从经济和环保角度考虑，在轨枕混凝土中掺入大掺量的粉煤灰是比较合理的选择。
参考文献：
[1]吴仲伟，廉惠珍.高性能混凝土.北京：中国铁道出版社出版,1999年.
关键词：轨枕；大掺量粉煤灰；配合比
Abstract: through the concrete theory and the actual production of combination, the greater proportion of fly ash in concrete sleeper the application test. The results show that adding a certain amount of fly ash from the concrete work degree, strength and the static load test of sleeper to satisfy the concrete requirements of the production.
Keywords: sleeper; Large dosage of fly ash; mix
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
0引言
随着社会的发展与进步，高性能混凝土在很多重要工程中成功地得到采用，较少使用熟料和大量利用工业废料，生产环保型高性能混凝土是混凝土的发展方向。在我公司生产的混凝土制品中，轨枕是主导产品。轨枕使用的是C60干硬性混凝土，采用蒸汽养护，早期和后期强度要求都较高，属于高强混凝土。粉煤灰作为矿物掺料被应用于混凝土中，有效地改善了混凝土的工作性能。它不仅有利于水化作用和强度、密实度和工作性、增加粒子密集堆积、减低孔隙率、改善孔结构，而且对抵抗侵蚀和延缓性能退化有较大作用，而且粉煤灰宜于蒸汽养护，针对我公司的轨枕生产， 如果能在混凝土中合理掺入粉煤灰，不仅能有效改善混凝土的性能，而且能一定程度降低生產成本，并且保护了环境。因此，我们中心试验室作了系列试验，寻找出一个合适的配合比，建议将粉煤灰应用于混凝土中。
1配合比设计
工艺要求
强度：轨枕强度等级为C60；
脱模强度：设计强度的75%，45MPa；
工作性能：JC=1.305-1.400；
静载要求：轨下：不低于210KN，轨中：不低于170KN（IIIA型枕）。
1.2 试验过程
1.2.1 原材料
水泥：光化水泥 P .O 42.5
细度：4.0% 抗折：3d5.6MPa，28d8.3MPa抗压：3d26.0MPa ，28d45.9MPa
砂 ：下辛店黄砂含泥量 0.8%； 表观密度 2690kg/m3；μx=2.9
砂石队青砂含泥量0.6% ； 表观密度2570kg/m3；μx= 3.3
石 ：砂石队产碎卵石 5-25mm； 含泥量0.4% ；表观密度2680kg/m3
粉煤灰：II级武钢粉煤灰制品有限公司细度：12.8% ； 需水比：102%； 抗压强度比：68.3％
Ⅰ级 襄樊火电厂 细度：3.4% ； 需水比：95% ； 抗压强度比：88.0％
减水剂：陕西宏达FDN高效减水剂 ； 减水率：22%
上海花王SP-N； 减水率：25%
1.2.2 试验方法
1.2.2.1 第一阶段初步了解粉煤灰在混凝土中的性能
我们采用等量取代法用粉煤灰取代水泥来进行试验，通过调整粉煤灰掺量、减水剂的用量，减水剂种类进行了大量试验：
由以上数据可看出（G01-G08为陕西宏达外加剂，G08为上海花王外加剂）:
煤灰在混凝土中7d之前强度变化不大。
FDN减水剂用量过高对混凝土工作度影响不大。
粉煤灰掺量越高,混凝土强度降低越大.
降低水灰比,可提高混凝土强度.
在掺量为40％的情况下混凝土工作度总达不到要求，而混凝土的工作度主要是通过砂浆流动度来实现的。我们以掺入粉煤灰砂浆流动性试验来确定最佳掺入量，从而可以减少试验次数。如下表：
从以后试验结果可以看出,粉煤灰掺量为30%时的流动度能满足施工工艺要求,因此我们初步确定粉煤灰的最佳掺量为30%。
1.2.2.2第二阶段：调整砂率、水灰比、减水剂掺量进行试验。
通过上次的砂浆度试验，采用武钢粉煤灰，需水量大，工作度对水灰比影响大，使用效果不佳。而且减水剂的用量较大，在以前的试验中，襄樊粉煤灰活性优于武钢粉煤灰，襄樊粉煤灰的需水比武钢粉煤灰小。试验结果襄樊粉煤灰需水比为95%，颗粒细致、均匀能增强混凝土密实度，减小孔隙率。因此采用襄樊粉煤灰进行了试验：
由以上数据可以看出，G25、G33的混凝土性能均较优。
1.2.2.3 第三阶段：对最佳配合比进行重复性试验
综合以上各项试验，进行分析对比，最终选定两个配合比进行了重复性试验。
从试验数据来看：工作度 1.305-1.400 符合要求。
强度 7d、14d、28d 均能满足要求。
因此本方案具有可行性。
2 确定轨枕试生产方案
生产车间试验生产步骤：先试生产9模72根，对每模生产的轨枕作如下检验：强度检测、每根作外形外观尺寸检查，抽3根作静载检查，检测试生产的数据。
备注：养护工艺为静停2h升温2h（每小时不超过15）恒温8h（60℃）降温2h（每小时不超过15℃）
本配合比于9月又进行了5个批次的试验，继续对掺粉煤灰的轨枕进行试验，并对所试验的轨枕进行试验。轨枕混凝土的脱模强度与28天蒸养、标养强度达到设计所规定要求，其静载试验也满足了规范的要求。
3结论与建议
3.1 粉煤灰应用于C60轨枕混凝土中，能有效地改善混凝土性能，促进环保型高性能混凝土的发展。
3.2 根据以上试验结果，在轨枕混凝土中掺入大掺量的粉煤灰能够满足混凝土工艺要求。
3.3 根据综合分析，在保证质量，满足施工要求的情况下，我们选择的大掺量粉煤灰配合比能降低混凝土的成本。从经济和环保角度考虑，在轨枕混凝土中掺入大掺量的粉煤灰是比较合理的选择。
参考文献：
[1]吴仲伟，廉惠珍.高性能混凝土.北京：中国铁道出版社出版,1999年.