大跨径桥梁高强混凝土收缩徐变特性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期水利水运工程学报NO．42010年12月HYDRO-SCIENCEANDENGINEERINGDec．2010大跨径桥梁高强混凝土收缩徐变特性研究陈灿明，黄卫兰，王宏，唐崇钊，丁建彤(南京水利科学研究院水利部水科学与水工程重点实验室，江苏南京210029)摘要：介绍了高强混凝土收缩徐变测试及其成果在大跨径预应力混凝土桥梁建设中的应用．分析论述了减水剂、早强剂和硅粉3类外加剂对收缩徐变的影响，以及收缩徐变与试件等效厚度的关系；构件尺寸和湿度条件仅与干徐变和干缩有关．提出可采用相似曲线平移法进行湿度调整，

2、在缺乏徐变与等效厚度关系资料时可借鉴已有成果作插值推算．关键词：高强混凝土；徐变；收缩；外加剂；尺寸效应；湿度调整中图分类号：U448．35：TU528．042文献标志码：A文章编号：1009—64ox(2olo)o4—0062—06大跨径预应力混凝土桥梁主梁跨中一旦出现下挠过大，不但影响其正常运用，还可能威胁桥梁的结构安全．大跨径预应力混凝土桥梁的下挠属长期变形，在分析其下挠过大的原因时，高强度混凝土收缩徐变的影响因素及对其长期取值的估计为工程技术界所关注I2．水泥、骨料和外加剂是影响混凝土变形的主要因素．在混凝土中掺人减水剂和早强剂是现代

3、高强混凝土的重要技术．为研究外加剂对收缩徐变的影响，本试验选用2种系列减水剂、1种早强剂，配置4种配比的混凝土试件进行收缩徐变测试．混凝土的收缩徐变与构件断面尺寸关系较大，采用标准试件进行测试得到的收缩徐变与实际结构构件的收缩徐变可能会有较大差异．据有关文献资料I4介绍，当构件的等效厚度大于40～50cm时，收缩徐变与试件尺寸关系已不明显．根据实际工程中主梁的结构尺寸，采用4种等效厚度的试件进行测试，其中最小厚度为7．5cm，最大厚度大于50cm，着重研究外加剂和试件尺寸对大跨度桥梁高强度混凝土收缩徐变的影响．1试验概况用4种配合比的混凝土试

4、件(见表1)比较掺入外加剂对收缩徐变的影响．根据桥用混凝土的特点，要求7d强度与28d强度之比：0．80～0．85，3d的强度比。=0．70～0．75．用1配比制作模拟试件比较尺寸对收缩徐变的影响．混凝土原材料为双龙集团水泥厂生产的P042．5普通硅酸盐水泥、江西产中砂、江苏句容产石灰岩碎石．采用棱柱体混凝土试件测试其收缩和徐变，试件长45cm，正方形截面边长=15cm，卧式成型，使试件的受载方向、变形测量方向与桥梁的主要应力和变形方向一致或相近．表1试验混凝土配合比Tab．1Mixproportionofconcrete材料用量／(kg·m

5、。)萘系早强剂聚羧酸配制水灰比骊芎．标志W／B水／水泥／硅粉／砂／直径5～31．5mm减水剂减水剂Na2s04／％(kg·nl)(kg·Ill一)％(kg·m一)石子／(kg·m)FDN／％PC一2／％0．33O．330．33O．500．320．80收稿日期：2009—12—25基金项目：交通部西部交通建设科技项目(200631822327)作者简介：陈灿明(1962一)，男，江苏靖江人，高级工程师，主要从事水工结构试验、检测与安全评估学兔兔www.xuetutu.com第4期陈灿明，等：大跨径桥梁高强混凝土收缩徐变特性研究63混凝土的收缩和

6、徐变还与构件的形状尺寸有关，用棱柱体试件截面积与暴露边长L之比来衡量∞／，J表示比表面积，h=L／2表示等效厚度或等效板厚．混凝土试件的相关说明见表2表2混凝土试件的相关说明Tab．2Relevantinstructionsofconcretespecimens混凝土拌合料采用机械拌和，振动台振捣，坍落度控制不小于18cm．试验室温度为(20±2)，湿度为(65±5)％．所有测量徐变变形的试件在成型后第7d加载，主要加载设备有350kN弹簧式徐变仪，500kN液压千斤顶；荷载大小由400kN钢环测力计测量．变形测量设备有标准千分表架和千分表．

7、每个柱体试件安装2只固定式千分表，测量标距150mm．加载方法参照规范中抗压徐变试验方法㈩的有关条款．2试验结果及分析经测试得出，1～4配比混凝土试件对应的标准立方块抗压强度分别为54．3，54．8，50．4和60．2MPa，徐变加载试件抗压弹性模量E分别为39．5，38．7，38．4和39．3GPa；按有关资料的弹性模量推算公式得出弹性模量E，分别为35．2，35．3，34．6和36．0GPa．可见，4种配比混凝土试件的弹性模量推算值比实测结果略高(9．2％～12．2％)，其原因可能是试验采用的石灰岩碎石为粗骨料、骨料岩性硬度适中，高强度胶

8、凝体发挥了弹性骨架支撑作用，且胶浆与骨料结合良好．加载试件的总应变=8+s+占，其中：为试件的弹性应变；s为徐变应变；s为收缩应变．应力应变关系为：=S(t)++t