高速铁路高性能混凝土成套技术
本成果发展了混凝土高性能化理论,突破了高铁新结构混凝土制备技术瓶颈,建立了混凝土质量保障技术标准体系,形成了高铁高性能混凝土成套技术:
1.提出了高铁高性能混凝土微结构优化设计方法,发展了混凝土高性能化理论。揭示了动载-环境作用下混凝土性能劣化机理,建立了“多元胶材体系协同效应计算模型”、“考虑骨料形貌特征的浆-骨界面结构参数计算模型”、“水泥石微缺陷自愈合效果评价计算模型”,提出了基于浆体密实、界面过渡区强化、微缺陷自愈合的高性能混凝土微结构优化设计方法,为调控服役条件下高铁混凝土的动态力学性能、物理几何形态、长期耐久性能奠定理论基础。
2.开发出高铁混凝土性能调控新技术,研制出匹配高铁新结构的系列高性能混凝土。提出利用胶材梯级水化机制,调控高性能混凝土强度发展新方法,研制出轨道板/枕用高早强抗疲劳混凝土(抗疲劳次数大于400万次),解决了大规模快速生产轨道板/枕时,高早强混凝土抗疲劳性能下降的难题;提出采用矿物掺合料,改善预应力蒸养混凝土徐变性能的方法;研制出预制箱梁低徐变混凝土,徐变系数比普通混凝土降低40%,为解决预制箱梁徐变上拱易超限的难题,提供技术支撑;开发出调控混凝土湿度和变形的内养护剂,研制出现浇轨道床板用低收缩高抗裂混凝土,使轨道床板裂缝数量减少80%以上,突破了长大连续条带状无砟轨道建造技术瓶颈。
3.创新了高铁混凝土施工性能精准控制技术,建立了高铁混凝土质量保障技术标准体系。开发出基于原材料性能实时监测的混凝土配合比动态调控系统,创新了面向耐久性的新拌混凝土关键参数快速检测方法,提出了保障高铁高性能混凝土施工质量新指标,构建了混凝土材料、设计、施工、验收技术标准体系,确保了在跨地域、变气候、多环境条件下高铁高性能混凝土的施工质量。
中南大学
2023-07-10