超高性能混凝土在桥梁工程中的应用

《超高性能混凝土在桥梁工程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com超高性能混凝土在桥梁工程中的应用徐海宾，邓宗才63超高性能混凝土在桥梁工程中的应用徐海宾。邓宗才(1．北京工业大学城市与工程防灾减灾省部共建教育部重点实验室，北京100124；2．河南理工大学土木工程学院，河南焦作454003)摘要：超高性能混凝土(UHPC)是一种新型高性能水泥基复合材料，具有超高的耐久性和力学性能。UH—PC在桥梁工程中的应用，可优化桥梁结构尺寸、增大跨径，在增加承载力、耐久性和寿命周期的同时保持较小的变形。但由于原材料质量和配比的差异及大型搅拌设备不成熟等因素，连续制备性能较好

2、的UHPC难度较大，同时相关桥梁设计规范较不完善和实践指导设计的经验较少，另外严格的养护制度制约了桥梁施工方法的灵活选择，导致目前UHPC不能在桥梁中广泛应用。为了促进UHPC大规模应用，简要介绍加拿大和美国2座UHPC桥梁应用情况。随着UHPC制备技术的进步、设计理论的完善，其必将在桥梁中得到广泛应用。关键词：桥梁工程；超高性能混凝土；材料特性；力学性能；耐久性；应用中图分类号：U444文献标志码：A文章编号：1671—7767(2012)03—0063—051引言配置UHPC的基本原理是：通过提高组分的细超高性能混凝土(UHPc)

3、是一种新型超高性能度与活性，剔除粗骨料，使材料内部的缺陷(孔隙与水泥基复合材料l1]，最早由法国BOUYGUES公司微裂缝)减到最少，以便获得超高强度和耐久性，加于1993年研制成功，当时称活性粉末混凝土入钢纤维以获得良好韧性和抗拉强度。根据上述基(RPC)。与常用的水泥基混凝土材料相比，UHPC本原理，UHPC的制备要求有：①优化材料配合比，在抗拉强度、抗压强度、阻裂性、耐磨性、耐腐蚀性、剔除粒径大于1mm的粗骨料，提高堆积密度。混抗冻性及抗渗性等方面具有更加优越的性能口]。凝土的薄弱区在粗骨料与砂浆的结合面，剔除大粒根据组分和制备

4、条件的不同，UHPC可分200MPa径的骨料后，可以大大减小UHPC的缺陷；提高堆级和800MPa级，由于800MPa级的UHPC需要积密度的目的在于降低UHPC的孔隙率，为达到该相当严格的制备技术和养护条件，而200MPa级的目的，必须制定出良好的颗粒级配，使混合颗粒达到UHPC的制备技术和养护条件比较容易实现，故目最密实状态。②选用与活性组分相容性较好的高效前国内、外研究的UHPC大多为200MPa级，本文减水剂。水胶比是影响材料强度的重要因素，水胶所述均指200MPa级UHPC。本文在对UHPC的比越大，孔隙率越大，材料强度越低

5、，因此必须选用制备技术和材料特性进行概述总结的基础上，分析合理的高效减水剂，在保证材料良好工作性能的前了UHPC适用于桥梁结构的优越性以及目前限制提下尽量降低水胶比。其在桥梁工程中广泛应用的具体因素，介绍了目前针对UHPC的制备技术，国内、外均开展了大国内、外UHPC在桥梁中的应用现状，展望了其良量的研究。各研究机构制备的UHPC材料组成基好的应用前景。本相同，但在配合比方面略有差异，尤其是细集料和掺合料的选择，各研究机构选择的细集料的粒径和2UHPC的制备技术和材料特性级配有较大差别。表1所示为国内、外有代表性的2．1制备技术UHP

6、C配合比]。表1国内、外有代表性的UHPC配合比kg／m。收稿日期：2011—11—21作者简介：徐海宾(1979一)，男，讲师，2003年毕业于石家庄铁道学院土木工程专业，工学学士，2006年毕业于河北工程大学结构工程专业，工学硕士(E—mail：xhb1979878@hpu．edu．cn)。学兔兔www.xuetutu.com64世界桥梁2012。40(3)UHPC配合比设计完成后，需要进行料浆的制后仍具有相当大的抗拉能力。备。与常用的混凝土制备方法不同，由于UHPC采(3)UHPC材料良好的变形性能和断裂韧性保用较低的水胶比，且

7、原料中掺有容易结团的钢纤维，证了承受动载的桥梁结构具有较好的吸收能量的能为了使各组分混和均匀，尽量减少钢纤维的结团，各力，使得桥梁结构具有较好的抗震性能。研究机构在制备uHPc时均制定有严格的投料顺(4)UHPC材料较小的收缩和徐变变形尤其适序及对应阶段的搅拌时间和搅拌速度。用于预应力结构，可以大大减小预应力损失，避免目UHPC浇筑时应采用振动平台加以振动，以排前大跨预应力混凝土桥普遍存在的由于预应力损失除气泡减小孔隙率。若UHPC材料中掺有钢纤维，而引起的挠度过大问题。不可使用振捣棒进行振捣，以免影响纤维排列方向，(5)UHPC材料

8、具有抵抗氯离子侵蚀、冻融破降低抗拉性能。UHPC的养护有自然养护、水养坏、抗碳化及抗磨耗等良好的耐久性，保证了桥梁结护、蒸汽养护和高压养护。试验表明，相对常温养构抵抗不良环境因素的侵蚀，使得桥梁结构具有更护，高温高压养护