基于最紧密堆积理论,对砂石和胶凝材料进行了最紧密堆积设计,选用最佳配合比制备了高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土,并对其性能进行了测试。结果表明:当m2区砂∶m3区砂=6∶4,m5~10 mm石∶m5~10 mm石=4∶6,水泥、粉煤灰、矿粉质量比为7.0∶0.5∶2.5,水胶比为0.35,膨胀剂掺量为5%时,所制备的自密实混凝土性能良好,扩展度可达660~680 mm,T500为4~6 s,28 d抗压强度>40 MPa,56 d干燥收缩≤400×10-6,满足相关标准要求。

结合地铁管片自动化生产线所需混凝土的技术要求配制出不同性能的聚羧酸减水剂。通过测试混凝土的凝结时间、强度和表观质量及两种减水剂母液(S-PCE和H-PCE)的水化热曲线,分析了S-PCE和H-PCE配比对混凝土性能的影响。结果表明,S-PCE在未改变水泥水化机理和规律的前提下,能显著加速水化进程,提前结束诱导期。通过调整H-PCE和S-PCE的比例,可以实现对混凝土凝结时间和早期强度的控制,且对混凝土后期强度没有负面作用。

对超细粉煤灰掺量为0～30％之间的混凝土抗压强度、硬化浆体水化产物中化学结合水和Ca（OH）2量的变化情况进行了分析。结果表明，超细粉煤灰掺入后能够充分发挥填充效应和火山灰活性，消耗水泥水化产物中的Ca（OH）2，降低水化产物中Ca（OH）2含量，且随水化龄期的延长，参与水化程度提高，能够提高混凝土的后期强度。