纳米二氧化硅对板式无砟轨道混凝土的泛碱抑制与力学性能研究

作     者：熊镇疆 刘梦辉 陈嵘 李福海 余弦 张清绪 XIONG Zhenjiang;LIU Menghui;CHEN Rong;LI Fuhai;YU Xuan;ZHANG Qingxu

作者机构：西南交通大学土木工程学院成都610031 四川能投建工集团有限公司成都610021 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2023年第67卷第1期

页      面：127-133页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：四川省科技厅中央引导地方科技发展专项(2020ZYD011) 四川省科技计划项目(2021YJ0545) 四川省交通运输科技项目(2021-B-01) 

主　　题：板式无砟轨道 泛碱抑制 力学性能 纳米二氧化硅 外加剂耦合效应 半浸泡法 病害放大法 

摘      要：以成绵乐高铁无砟轨道混凝土出现泛碱病害为工程背景,针对C60混凝土泛碱及相关力学问题,采用“半浸泡法模拟泛碱多潮环境,证实了纳米二氧化硅百分含量低于3%时,对泛碱有明显抑制作用,单方面对于抑制其泛碱而言,纳米二氧化硅的最佳掺量值大于4%,但此后其泛碱抑制能力增益的速率随其掺量增加而减小。通过本文设计的“病害放大法,对Y1组添加过量氢氧化钙(外加5%),致使其严重泛碱时,其抗压强度相对基准对照组下降了3.9%,验证了严重泛碱对C60混凝土的抗压强度具有负面影响。利用纳米二氧化硅、粉煤灰、减水剂三者的耦合效应,减小了纳米二氧化硅的团聚效应对混凝土后期强度的影响,纳米二氧化硅掺量值为3%以内时,对C60混凝土的抗压强度和抗折强度有积极贡献意义;纳米二氧化硅掺量值大于3%时,力学强度已低于标准值。综合考虑泛碱抑制和力学性能的提高,C60混凝土的纳米二氧化硅最佳掺量范围宜在3%以内。