一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土及制备方法，它由一定比例的水泥、骨料、粉煤灰、膨润土、膨胀剂、减水剂、早强剂组成。其步骤是：A、按比例称取砂、粉煤灰、水泥、膨润土、膨胀剂、减水剂、早强剂，各种添加剂的质量不超过5%；B、将步骤A的原料混合，并将各组分搅拌均匀；C、按照比例称取质量的水，倒入混合好的拌合料，边倒水边搅拌，得到的混凝土溶度均匀。配方合理，使用方便，它的力学性能与高铁路基相似，且收缩性微弱、与钻孔壁胶结能力强，流动性好。方法易行，操作简便，无需大型机械设备辅助，适用于任何现场。
【专利说明】一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑性混凝土工程【技术领域】，尤其涉及一种高铁路基破损区回填用微收 缩塑性混凝土，还涉及一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土的制备方法，适用于 回填封堵已建高铁路基上的钻孔或其他小破损空间。
【背景技术】
[0002] 我国高铁建设已进入高速发展的时代，目前已建成的高铁超1. 2万公里。从我国 目前已建成高铁的运营状况来看，运营期内路基变形等病害逐渐显露，甚至连技术发达国 家的高铁工程也在运营期出现了较多病害。因此，对运营期内高铁路基结构健康状态的监 测就显得尤为重要。
[0003] 对于已建成的工程，为保证其结构安全，只能采用小钻孔埋设监测仪标的方式。尽 管钻孔直径小，但钻孔施工后仍然破坏了原有工程的整体结构，因此，传感器埋设以后需及 时对钻孔进行封堵，以保证原有工程的整体性。另一方面，封堵材料的变形特性是否与原有 路基相同或相似又决定了监测仪标的监测效果。因为，高铁工程的路基表层填料往往压缩 模量高，如果钻孔封堵材料软弱或过硬，则会出现路基与钻孔封堵材料之间变形不协调的 现象，从而导致动力参数传递规律不同，严重影响到路基结构健康状态的监测效果。
[0004] 为获得高模量的钻孔封堵材料，混凝土无疑是理想的材料，它也经常被工程上。但 是，混凝土是一种失水收缩性材料，如果直接用在封堵钻孔时，当失水收缩时，混凝土会与 孔壁脱离，直接影响到工程的整体性和动力参数向孔内材料的传递效果，进行影响到监测 的效果。而且，混凝土本身强度和模量很高，它的配比决定了它的力学性能能否与高铁路基 相似。
[0005] 另外，由于钻孔空间小，要保证充填材料与监测仪标紧密接触，通常采用压力泵给 充填材料提供一定压力，这就要求充填材料的流动性强，易于泵送。而且，充填材料中不能 出现粒径较大的骨料，以保证小空间内的泵送效果。
[0006] 可见，为解决这些问题，必须对混凝土的性能进行有效地改进，使其满足作为钻孔 充填材料的要求。因此，它必须满足以下要求：⑴力学性能与高铁路基相当，主要是保证模 量相当，使得二者变形是协调的；⑵无收缩性或微收缩，保证与孔壁紧密接触；⑶胶结能力 强，可与孔壁牢固相连，保证动应力的传递效果；⑷流动性好，保证泵送效果。
[0007] 为解决这些问题，本发明通过在混凝土中加入改性剂、控制配比的方式，得到了一 种与高铁路基力学性能相似、收缩性微弱、胶结能力强且流动性强的塑性混凝土，解决了钻 孔填充的问题。通过改进配比，可得到不同力学特性的混凝土材料，可用于其他已建工程上 钻孔的封堵。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是在于提供了一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，配方 合理，使用方便，它的力学性能与高铁路基相似，且收缩性微弱、与钻孔壁胶结能力强，流动 性好。
[0009] 本发明的另一个目的是在于提供了一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝 土的制备方法，方法易行，操作简便，无需大型机械设备辅助，适用于任何现场。
[0010] 为了达到上述的目的，本发明采用以下技术措施：
[0011] 一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，它由以下原料的质量分数制成：
[0012]
【权利要求】
1. 一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，它由以下原料的质量分数制成： 原料 ％ 水泥 10?20% 骨料 40?60% 粉煤灰 11?30% 膨润土 5?15% 膨胀剂 5~15% 减水剂 0. 1~0. 8% 早强剂 0? 05?0? 2% 所述的水泥为标号325的娃酸盐水泥； 所述的骨料为普通河砂，粒径为(T2mm连续粒级； 所述的粉煤灰为一级粉煤灰、二级粉煤灰和三级粉煤灰中任意一种； 所述的膨胀剂为明矾石类或硫铝酸钙类膨胀剂； 所述的减水剂为萘系1?效减水剂； 所述的早强剂为氯化钙早强剂； 所述塑性混凝土的水灰比为2:3,表示水的用量与全部固体总重量的比值； 一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土的制备方法，其步骤是： A、 按比例称取砂、粉煤灰、水泥、膨润土、膨胀剂、减水剂、早强剂，各种添加剂的质量不 超过5% ; B、 将步骤A的原料混合，并将各组分搅拌均匀； C、 按照比例称取质量的水，倒入混合好的拌合料，边倒水边搅拌，得到的混凝土溶度均 匀。
2. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 12?18% 骨料 42?58 % 粉煤灰 14?26% 膨润土 8?13% 膨胀剂 7?13% 减水剂 0.2、. 7% 早强剂 0? 08?0? 15%。
3. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 14?16% 骨料 45?55 % 粉煤灰 17?24% 膨润土 9?12% 膨胀剂 8?12% 减水剂 0.3、. 6% 早强剂 0. f 0. 14%。
4. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 15?15. 5% 骨料 48?52% 粉煤灰 17?22% 膨润土 l(Tll% 膨胀剂 9~11% 减水剂 0.4、. 5% 早强剂 0.11?0.13%。
5. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 13% 骨料 50 % 粉煤灰 17. 5% 膨润土 9% 膨胀剂 10% 减水剂 0.4% 早强剂 0. 1%。
6. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 13% 骨料 50% 粉煤灰 17. 5% 膨润土 9% 膨胀剂 10% 减水剂 0.4% 早强剂 0. 1%。
7. 根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 13% 骨料 55% 粉煤灰 12. 5% 膨润土 9% 膨胀剂 10% 减水剂 0.4% 早强剂 0. 1%。
8.根据权利要求1所述的一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土，其特征在 于： 原料 ％ 水泥 13% 骨料 45% 粉煤灰 22. 5% 膨润土 9% 膨胀剂 10% 减水剂 0. 4% 早强剂 0. 1%。
【文档编号】C04B14/06GK104386977SQ201410549130
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】陈善雄, 余飞, 李剑, 宋晓东, 高洪涛 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所, 沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司