1、提高混凝土性能 增強軌枕的耐久性水泥混凝土是現代最廣泛使用的工程材料， 當前我國一般鐵 路用的預應力混凝土軌枕， 就是采用普通高強蒸養混凝土， 混凝 土的強度等級為 C60,水泥用量通常為450kg/m3500kg/m3。水 泥用量高，水化熱就大，堿骨料反應的可能性增大， 再加上60C 的蒸汽養護， 就可能給混凝土內部造成缺陷， 導致混凝土脆性增 加，耐久性和使用壽命降低，因而也影響了軌枕的使用壽命。就 如何提高混凝土的性能， 增加軌枕的耐久性， 我們作了一些試驗 研究，取得了初步成果，并已應用于生產中。1 粉煤灰混凝土的開發與應用 當今，已有大量的研究與應用結果表明， 在混凝土中摻入粉 煤灰

2、，能明顯改善混凝土的性能。但是，較大粉煤灰摻量的混凝 土能否應用于軌枕生產， 這方面的資料還不太多。 結合公司實際 用的原材料， 粉煤灰的最佳摻量是多少？也需要進行試驗。 為此， 我們與中南大學土木建筑學院合作， 開發出較大粉煤灰摻量的混 凝土，在軌枕生產中應用已取得明顯效果。1.1 學院試驗室試驗2002年 11月12月，在中南大學土木建筑學院建材試驗室， 公司派去的試驗人員與學院試驗人員配合， 用實際生產用的原材 料和平頂山姚孟電廠的 I 級粉煤灰，以 10%40%不同粉煤灰摻量 拌制混凝土試件進行力學試驗， 獲得了初步數據， 從中選擇了摻 量 20%35% 6種不同配合比作中試。1.2

3、公司試驗室復演試驗2003年 7月，學院試驗室派人來公司配合，先作中試前的 復演試驗， 在公司試驗室， 按預先選取的 6種配合比拌制粉煤灰 混凝土，每一配合比制作 3組試件，按靜停 2小時，升溫 1.5 小 時，恒溫7小時，降溫1.5小時，恒溫溫度60C在生產線養護池 進行蒸養。試驗結果說明 :（ 1 ）粉煤灰摻量 30%較 20%試件出池強度稍低，但仍大于 50MPa滿足部標和企業標準，摻量 35%需要加激發劑出池強 度才能達到50MPa以上。（2）用激發劑代替部分粉煤灰比代替等量水泥初期強度增 長快。根據復演試驗結果，選擇第 3 組和第 6 組作軌枕中試。1.3 軌枕中試 中試的膠凝材料總

4、量為 450kg 和 475kg 兩種，粉煤灰摻量 30%等量取代水泥，相對每一總量有兩種配合比，共5 組試件，其中粉煤灰混凝土 4組，普通混凝土 1組。每組試件對應Ma型 鋼模和YH -T鋼模各2套，蒸養制度同上。1.3.1 試件的力學性能試驗粉煤灰混凝土在初期抗壓強度、 抗折強度、 彈性模量均較普 通混凝土偏低，但都符合標準要求。隨著齡期的增長，以上各項指標明顯提高較快， 28 天與普通混凝土基本相同， 90 天已超過 普通混凝土。1.3.2 軌枕力學性能試驗5組試件對應的5組試驗軌枕，每一組軌枕包括 8根Ma枕 和8根YH -T型枕，在48小時內對其作靜載抗裂試驗，取 8根 軌枕的開裂荷

5、載平均值作比較， 通過實驗表明： 粉煤灰混凝土軌 枕比普通混凝土軌枕出現裂縫的疲勞試驗次數增加， 200 萬次的 殘余裂縫寬度減小， 極限破壞荷載也增加， 說明粉煤灰混凝土軌 枕的抗疲勞性能較普通混凝土軌枕有顯著提高。1.4 生產應用根據以上試驗分析， 粉煤灰混凝土軌枕能滿足部頒技術條件 的各項要求，且性能優于普通混凝土軌枕，因此，從2003 年 9月開始，公司已逐步在生產線上擴大粉煤灰混凝土的使用范圍， 到2003年10月已應用到所有的軌枕類型上。 2004年 5月公司 產品（Ma型枕）順利通過鄭州鐵路局產品質量監督抽查（疲勞 試驗）。還會2 混凝土軌枕養護的研究 養護是獲得優質混凝土的關鍵

6、工藝之一， 養護制度和養護措 施，對水泥水化有著重大影響，如水化速度、水化生成物的結晶 度、孔隙率、孔結構、收縮與裂縫等等與養護都有密切關系。養 護不好， 不但會使混凝土的物理力學性能和耐久性能劣化， 產生疏松脫落、開裂等宏觀缺陷，影響其產品的外觀和使用2.1 粉煤灰混凝土蒸養時內外溫度的關系 隨著混凝土材料的廣泛使用， 由于水泥水化放熱而導致的溫 度效應所帶來的負面影響也越來越為人們所關注： 其一， 由于邊 界條件的限制， 溫升作用在混凝土內部產生壓應力， 在混凝土表 面產生拉應力， 當溫升梯度超過某一臨界值時， 混凝土表面就會 開裂；其二，水泥水化完成后，混凝土由最高溫度逐漸向環境溫 度回

7、落， 容易引起混凝土收縮開裂。 要做好混凝土內外的溫差控 制，必須掌握其澆注后隨齡期推移內外溫差的變化規律。因此， 我們采用30%摻量的粉煤灰混凝土，以H型枕作為試驗試件，研 究了不同養護條件下， 該枕型在蒸養全過程中內部溫度與環境溫 度的關系以及養護制度變化對混凝土初期、后期強度的影響。2.2 混凝土自養試驗 在保溫保濕條件下混凝土軌枕利用自熱養護能否滿足技術條件和生產要求？經過試驗， 我們解決了這個問題， 并已用于生 產。2.3 混凝土軌枕脫模后的保濕養護混凝土軌枕脫模后， 保濕養護是不可忽視的重要環節， 特別 是在高溫干燥季節更為重要。2.3.1 對比試驗我們對6月25日、6月27日和7月1日3天生產的新型 枕作保濕與不保濕養護的對比試驗，每天抽 2組軌枕保濕養護 1 組，不保濕 1 組，每組 3 根枕，脫模后，均置于露天， 48 小時 內同時作靜載抗裂強度試驗，將枕中超壓至開裂。試驗結果說明， 在夏季， 陽光直射下的軌枕中部靜載抗裂強 度平均降低 15.8%，最大可達 18%。軌下截面差別較小。2.3.2 保濕養護措施 用噴水養護保持軌枕表面濕度； 軌枕垛頂部覆蓋氈毯、塑料布或草墊；冬季涂養護劑。3 結論 在混凝土中以 30%的粉煤灰等量取代水泥，能夠保證軌枕 的早期靜載抗裂強度， 能提高軌枕的抗疲勞強度， 是增加軌枕耐 久