专利名称：环保型高性能预应力混凝土地铁枕的制作方法
技术领域：
本发明属于轨枕技术领域，具体涉及一种环保型高性能预应力混凝土地铁枕。
背景技术：
目前，国内所使用的地铁枕种类多，没有统一标准，有些地铁块甚至不含预应力，采用高强度螺旋勒钢丝作为预应力钢筋的混凝土枕。采用各种不同标准，标准参数不一致。原材料方面，已铺用的混凝土地铁枕主要原材料有碎石、河沙、水泥、水、减水剂等，没有明文规定必须通过使用掺合料进而提高混凝土的耐久性。因此,现有的地铁枕的混凝土耐久性有待提闻，从而保证地铁枕的品质和使用寿命。而且，现有的地铁枕由于混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，容易引起混凝土内部自膨胀应力而开裂，碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的。同时，预应力混凝土中混凝土与预应力钢筋间的握裹力性能指标是混凝土性能高低的一项重要指标，提高轨枕握裹力对产品的使用寿命和承载荷载有明显的效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种使用寿命更长的环保型高性能预应力混凝土地铁枕。为实现上述发明目的，本发明所采用技术方案如下:一种环保型高 性能预应力混凝土地铁枕，包括混凝土本体和贯穿在所述混凝土本体中的预应力钢筋；其中，每立方米混凝土本体中的原料重量比如下:粉煤灰110-120千克、水泥330-340千克、石粉680-690千克、第一碎石238-248千克、第二碎石968-978千克、聚羧酸减水剂4-5千克、以及余量的水；所述石粉的直径小于5毫米，所述第一碎石的直径大于等于5毫米且小于10毫米，所述第二碎石的直径大于等于10毫米且小于等于20毫米；所述第一碎石、第二碎石、以及石粉的选自同一产地的花岗岩、石灰石、或者火山岩；所述余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.32-0.36。进一步优选的，每立方米所述混凝土本体中的原料重量比如下:粉煤灰115千克、水泥335千克、石粉684千克、第一碎石243千克、第二碎石973千克、聚羧酸减水剂4.5千克、以及余量的水，所述水的含量与水泥加粉煤灰的重量比为0.34，也即是水添加:(115+335) *0.34 = 153 千克。进一步优选的，所述预应力钢筋为预应力刻痕钢绞线，所述预应力刻痕钢绞线的数目为5-7根，所述预应力刻痕钢绞线的直径为9.3±0.02毫米。再进一步优选的，所述预应力刻痕钢绞线的数目为6根，所述预应力刻痕钢绞线的直径为9.3毫米。本发明在混凝土配合比中增加了一定量的掺合料一粉煤灰，使得混凝土具有更高的耐久性，掺合料可缓解、抑制混凝土的碱骨料反应，进一步提高混凝土使用寿命。本发明还将碎石使用分级级配:分为第一碎石和第二碎石两个级配，且在混凝土配合比中使用与碎石来自同一产地的的石粉代替河沙，对降低碱骨料有良好的效果。因此，本发明不仅提高了轨枕的混凝土耐久性性能指标，在混凝土配合比中掺入粉煤灰，缓解、抑制混凝土的碱骨料反应，还进一步提升混凝土性能。
具体实施例方式下面将结合具体实施方法来详细说明本发明，在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1:本实施例公开了一种环保型高性能预应力混凝土地铁枕，包括混凝土本体和贯穿在所述混凝土本体中的预应力钢筋；其每立方米所述混凝土本体中的原料重量比如下:粉煤灰115千克、水泥335千克、石粉684千克、第一碎石243千克、第二碎石973千克、聚羧酸减水剂4.5千克、以及水153千克；现有的地铁枕混凝土中没有要求使用掺合料一粉煤灰，本实施例增加了一定量的掺合料(粉煤灰)，使得混凝土具有更高的耐久性，掺合料可缓解、抑制混凝土的碱骨料反应。提高混凝土使用寿命。其中，石粉的直径小于5毫米，第一碎石的直径大于等于5毫米且小于10毫米，第二碎石的直径大于等于10毫米且小于等于20毫米；现有的地铁枕中所使用的碎石通常只要求其直径在5-20毫米内就可以，没有进一步分级的考虑；由于每批碎石差异性问题，虽然其直径都在5-20毫米要求范围内，但是可能某些批次碎石的直径偏下限(比如大都在
5-9毫米内)、而其他批次碎石的直径又偏上限(比如大都在15-20毫米内);因此，将碎石进一步分级，并按照特定的比例要求进行混合，将进一步提高产品品质的稳定性。其中，第一碎石、第二碎石、以及石粉的选自同一产地的花岗岩、石灰石、或者火山岩，在实际生产中以上三者选用同一产地，使得骨料的化学成份是一致，从而有效地控制混凝土的骨料碱骨料反应。其中，预应力钢筋采用6根直径9.3毫米的高强度和高松弛性能的预应力刻痕钢绞线，在生产制造中，可使用先张法张拉，首先对每根钢绞线单根张拉，然后在对所有钢绞线整体张拉，在确保每根钢绞线延伸率及受力均匀的同时保证轨枕总张拉力，从而保证轨枕力学性能。预应力刻痕钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好，另外展开时较挺直。其延伸率好，受力均匀。在生产中，在混凝土施加预应力后，能最大限度地减少预应力损失。通过以上改进，提高了轨枕的混凝土耐久性性能指标，在混凝土配合比中掺入粉煤灰，缓解、抑制混凝土的碱骨料反应，进一步提升混凝土性能。采用强度高和松弛性能好的刻痕钢绞线作为预应力钢筋，能更好地抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。实施例2:本实施例与实施例1的不同在于其每立方米混凝土本体中的原料重量比和钢筋选用不同，具体如下:粉煤灰110千克、水泥330千克、石粉680千克、第一碎石238千克、第二碎石968千克、聚羧酸减水剂4千克、以及余量的水；其中，余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.32，即是:
(110+330)*0.32 = 140.8 千克。其中，预应力刻痕钢绞线的数目为5根，预应力刻痕钢绞线的直径为9.32毫米。实施例3:本实施例与实施例1的不同在于其每立方米混凝土本体中的原料重量比和钢筋选用不同，具体如下:粉煤灰120千克、水泥340千克、石粉690千克、第一碎石248千克、第二碎石978千克、聚羧酸减水剂5千克、以及余量的水；其中，余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.36，即是:(120+340)*0.36 = 165.6 千克。其中，预应力刻痕钢绞线的数目为7根，预应力刻痕钢绞线的直径为9.28毫米。需要说明的是，本发明中仅仅只举例说明了一种掺合料一粉煤灰的例子，其他常见掺合料:粒化高炉矿渣、火山灰类物质等可替换粉煤灰，这些都是本发明的保护范围。因此，本发明通过添加掺合料、碎石分级、选用与碎石组成相同的石粉、以及钢筋的选用，从而大大延长了地铁枕的使用寿命。以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种环保型高性能预应力混凝土地铁枕，包括混凝土本体和贯穿在所述混凝土本体中的预应力钢筋，其特征在于每立方米所述混凝土本体中的原料重量比如下: 粉煤灰110-120千克、水泥330-340千克、石粉680-690千克、第一碎石238-248千克、第二碎石968-978千克、聚羧酸减水剂4-5千克、以及余量的水； 所述石粉的直径小于5毫米，所述第一碎石的直径大于等于5毫米且小于10毫米，所述第二碎石的直径大于等于10毫米且小于等于20毫米； 所述第一碎石、第二碎石、以及石粉的选自同一产地的花岗岩、石灰石、或者火山岩； 所述余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.32-0.36。
2.根据权利要求1所述的环保型高性能预应力混凝土地铁枕，其特征在于每立方米所述混凝土本体中的原料重量比如下: 粉煤灰115千克、水泥335千克、石粉684千克、第一碎石243千克、第二碎石973千克、聚羧酸减水剂4.5千克、以及余量的水，所述余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.34。
3.根据权利要求1或2所述的环保型高性能预应力混凝土地铁枕，其特征在于: 所述预应力钢筋为预应力刻痕钢绞线。
4.根据权利要求3所述的环保型高性能预应力混凝土地铁枕，其特征在于: 所述预应力刻痕钢绞线的数目为5-7根，所述预应力刻痕钢绞线的直径为9.3±0.02毫米。
5.根据权利要求4所述的环保型高性能预应力混凝土地铁枕，其特征在于: 所述预应力刻痕钢绞线的数目为6根，所述预应力刻痕钢绞线的直径为9.3毫米。
全文摘要
本发明属于轨枕技术领域，具体公开了一种环保型高性能预应力混凝土地铁枕。它包括混凝土本体和贯穿在所述混凝土本体中的预应力钢筋，每立方米所述混凝土本体中的原料重量比如下粉煤灰110-120千克、水泥330-340千克、石粉680-690千克、第一碎石238-248千克、第二碎石968-978千克、聚羧酸减水剂4-5千克、以及余量的水，所述第一碎石、第二碎石、以及石粉的选自同一产地的花岗岩、石灰石、或者火山岩，所述余量的水与水泥加粉煤灰的重量比为0.32-0.36。因此，本发明通过添加掺合料、碎石分级、选用与碎石相同产地的石粉、以及钢筋的选用，从而大大延长了地铁枕的使用寿命。
文档编号C04B28/00GK103147366SQ20111040171
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者黄伟标, 李爱华 申请人:乐昌市安捷铁路轨枕有限公司