超高强度纤维增强混凝土单轨梁

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1、第37卷第2期建筑技术开发Vo1．37，No．22010年2月BuildingTechniqueDevelopmentFeb．201O超高强度纤维增强混凝土单轨粱朱航征编译超高强度纤维增强混凝土(以下简称UFC)是一种具有充密实，鉴于材料的高粘性，在搅拌时，搅拌负荷增加，为此高强度、高韧性、高流动、高耐久性材料。使用这种材料可以采用10min的搅拌时间是必要的。但在搅拌至一半时间即使构件减薄，与以往使用的预应力混凝土梁(PC梁)相比，开始塑化，搅拌结束时砂浆的流动值即可达到200～300mm，自重可大幅度降低，并可使长跨结构达40m。这种材料先具有高

2、填充自密实性能，无需进行振捣。此外，鉴于搅拌环境后已在澳大利亚、加拿大和日本等国桥梁工程中应用。在日和材料特性，流动值的保持时间约为2h，在这期间均可满足本利用表1所示配比的UFC已用于长跨单轨梁工程(PC浇注要求。浇注后的养护，初次养护温度为常温40~C，其后为桥)。二次养护，养护温度为9OqC(蒸气)持续48h。表1UFC配合比钢纤维单位用量／(kg／)高性能流动度减水剂／／ram纤维直径纤维长度掺率／水粉体纤维／mm(vo1(kg／m)．％)250O．2l52l80225415724本文介绍的是超高强度纤维增强混凝土的一种产品名“达克特尔”，首

3、次用于40m长跨单轨梁，也是首次用于铁图2制作流程图3流动度试验道工程。1．3硬化后的特性1UFC的材料特性蒸气养护后可获得200MPa以上高强度。此外，基体本1．1UFC使用材料身裂缝发生强度在设计上为一8MPa，发生裂缝后，钢纤维将所谓“达克特尔”是由水泥、硅灰等反应性粉末、硅砂等发挥其交联效果，具有很高的抗拉强度和韧性，在设计上可预先配制成的“预制品”与高强度钢纤维(直径0．2mm，长用作抗拉构件。表2为UFC硬化后的主要特性值。15mm，体积比2％)、高性能减水剂及水搅拌制成。其配合表2硬化后的主要特性比如表1所示。另一特征是不含钢筋和粗骨料

4、。项目单位测定值粉体的配合由水泥的化学作用与粒径的分布决定。密度g／cm256特别是为了制成高强度无空隙的基体(Matrix)，根据各个抗压强度MPa～2lO材料的最密填充理论(见图1)，按高密度配合进行设计。弯曲强度MPa一45【普通混凝土][达克特尔】抗拉强度MPa～9静弹性模量MPa50‘耐磨性1．0(ASTM—C～779)冻融性％100(JISA6204附件2)干燥收缩50透水系数cm／1／11．0×10一5耐盐害性约为普通混凝土的IO倍2UFC结构概况图1细密填充影象2．1UFC单轨梁结构概要1．2新拌UFC特性采用UFC制作的单轨梁主要结

5、构情况如表3所示。图2为制作流程。水灰比约O．22，与接近水化反应极限图4、图5和图6分别为侧面图、断面图和连接部分的扩的水分相配合，为抑制生成物中的空隙减少至极限，能充分填大图。63第2期朱航征：超高强度纤维增强混凝土单轨梁第37卷!!Q——13340(主梁A)13250(主梁B)13340(主梁C)AAA湿法连接(问距500mm)D—D图4侧面表3结构主要构成结构形式采用预制块体、后张预应力方式构成PC简支梁桥梁长：L=39．93m跨长：L=38．77In分段块体：形状主粱：l3．34I13+l3．25in+13．34m底板：8．25m+2O．9

6、1ITI+8．25m断面：W=0．8mH=2．0m平面：纵断线形R：倾斜：O％超高强度纤维增强混凝土(达克特尔)湿混凝设计标准强度^=180MPa土体积：27m重量：70tlQQl钢索种类：体外预应力用无粘结钢索CfDlPC钢索PC钢材的种类：SWPR7B，12S15．2A-AB—B根数：3根附件橡胶支承、图5断面指板等2．2结构特点2．2．3主梁之间的连接(干法连接)2．2．1构件减薄干法连接法与以往桥梁预制块体施工方法相同，在浇注以往的单轨梁由于受钢筋保护层和体内钢索配置的制新块体时，采用旧块体作模型进行“匹配浇注”制作。在连接约，断面减薄有限制

7、，而UFC梁无钢筋配置，并具有高流动时，接合面涂环氧树脂系粘接剂，是一种新旧块体连接方法。性，同时又为体外预应力结构，如图5所示，最薄达50mm，采用这种方法有利于缩短连接作业。实现了薄壁结构。2．2．4主梁与底板的连接2．2．2分段块体主梁与底板如图5和图6所示．主梁与底板分别配置突如图4所示，单轨梁的构造由13．34m和13．25m主出的多孔板PBL(PerBondLeisten)，并浇注UFC后进行养梁3榀(主梁A、B、C)和20．91Ill与8．25m底板3块(底板护。这种方法即称之谓湿法连接。1、2、3)计6个预制块体构成。主梁之间为干法连

8、接，底板与主梁之间为湿法连接(详见后述)。在连结成的箱形梁【断面图1oL【侧面图】内配置有3根PC体外预应力