内马铁路机制砂轨枕C60混凝土配制及性能研究

《内马铁路机制砂轨枕C60混凝土配制及性能研究》是一篇关于铁路工程中高性能混凝土应用的研究论文。该论文针对非洲国家内罗毕-马拉巴铁路（简称内马铁路）项目中使用的轨枕混凝土进行深入分析，重点探讨了以机制砂为骨料的C60混凝土的配制方法及其力学性能和耐久性。随着铁路建设的快速发展，对混凝土材料的强度、耐久性和环保性提出了更高的要求，尤其是在非洲等发展中国家，由于天然河砂资源日益匮乏，使用机制砂作为替代材料成为一种趋势。

论文首先介绍了机制砂的来源及其物理化学特性，指出机制砂相较于天然砂具有颗粒级配不连续、表面粗糙度高、含泥量控制严格等特点。这些特性使得机制砂在混凝土中的应用需要更加精细的配合比设计，以确保混凝土的流动性、强度和耐久性。通过对不同种类机制砂的对比试验，研究人员确定了适用于C60混凝土的最佳机制砂类型，并对其级配进行了优化。

在混凝土配制方面，论文详细阐述了C60混凝土的配合比设计过程。研究采用了正交试验法，通过调整水泥用量、水胶比、外加剂掺量以及骨料级配等因素，寻找最佳的混凝土配合比方案。结果表明，在合理的配合比下，机制砂C60混凝土不仅能够达到设计强度要求，还具备良好的工作性和耐久性。此外，研究还发现，适当添加高效减水剂可以有效改善机制砂混凝土的流动性，减少用水量，从而提高混凝土的密实度和强度。

在性能研究部分，论文对机制砂C60混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量、收缩性能以及抗冻融性能进行了系统测试。实验结果显示，机制砂C60混凝土的抗压强度能够稳定达到60MPa以上，满足铁路轨枕的强度要求。同时，其抗折强度和弹性模量也表现出良好的性能，说明该混凝土具有较高的结构承载能力和变形抵抗能力。此外，研究还发现，机制砂混凝土的收缩率略高于天然砂混凝土，但通过合理的设计和养护措施，可以有效控制其收缩变形。

在耐久性方面，论文通过一系列加速老化试验，评估了机制砂C60混凝土在长期服役环境下的性能变化。试验包括冻融循环试验、氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验等。结果表明，机制砂C60混凝土在经历了200次冻融循环后仍保持较好的强度和外观完整性，说明其具有良好的抗冻性能。同时，氯离子渗透试验显示，该混凝土的渗透系数较低，能够有效防止钢筋锈蚀。硫酸盐侵蚀试验则表明，机制砂混凝土在硫酸盐环境中表现出一定的抗侵蚀能力，但在高浓度硫酸盐环境下仍需进一步优化。

论文最后总结了机制砂C60混凝土在铁路工程中的应用前景。研究表明，机制砂作为一种可持续发展的建筑材料，能够在保证混凝土性能的前提下，有效缓解天然砂资源短缺的问题。同时，该研究也为类似工程提供了重要的参考依据，有助于推动机制砂在铁路建设中的广泛应用。

综上所述，《内马铁路机制砂轨枕C60混凝土配制及性能研究》是一篇具有实际应用价值和理论指导意义的学术论文。它不仅为铁路工程中高性能混凝土的开发提供了科学依据，也为未来绿色建筑材料的应用指明了方向。