超高性能混凝土

正中铁大桥科学研究院超高性能混凝土(UHPC)是一种新型水泥基复合材料,它具有超高的"力学性能"和"耐久性能"。它与国内外同行业相比,具有低收缩、免蒸养的特点。主要特性·超高强抗压强度为100-180MPa,抗折强度为20-40MPa     

超高性能混凝土的收缩特性试验研究

为了研究超高性能混凝土的收缩特性以及膨胀剂对超高性能混凝土收缩的影响,在实验室制备了未掺膨胀剂和掺膨胀剂2种超高性能混凝土,依据相关规范进行力学性能、自收缩和干燥收缩性能试验,分析2种超高性能混凝土自收缩和干燥收缩的变化规律。试验结果表明:2种混凝土都具有超高的工作性能和力学性能;超高性能混凝土早期自收缩发展迅猛,自初凝时间起的20h内自收缩发展较快,20h后自收缩增长变缓,掺加膨胀剂后自收缩变化趋势相同,但自收缩减小;超高性能混凝土长龄期干燥收缩能较快趋于稳定,且在数值上远小于自收缩,90d的干燥收缩仅为3d自收缩的14.3%,膨胀剂对干燥收缩有不利影响。     

UHPC材料及其在桥梁工程中的应用专刊导语

正工程材料是工程结构赖以发展的物质基础,新材料的研发与应用是工程结构发展和创新的最重要原动力之一。近年来,我国桥梁工程得以高质量快速发展,成就举世瞩目。同时,"一带一路"合作倡议和交通强国等国家重大战略的提出与推进为我国桥梁工程从"并跑"到"领跑"新的历史发展阶段提供了重大机遇,从"建设为主"向"建养并重"转型成为共识,关键转型期的特定历史发展阶段则对桥梁结构的安全、经济、耐久和环保提出了新的挑战。超高性能混凝土(UHPC)作为新一代高性能水泥基材料,具有超高的力学性能和超强的耐久性能,UHPC在新建结构和既有结构加固改造中的应用,有望从源头上解决传统混凝土结构自重大、易开裂、耐久性不足、维护费用高等共性难题,驱动桥梁工程的高质量发展。     

陶砂对轻骨料超高性能混凝土的影响研究

随着建筑结构向着更大跨度、超高层方向的发展,如何在保持超高性能混凝土超高密度的同时,进一步降低其自重和收缩是目前亟须解决的问题.文中基于最紧密堆积理论,采用不同等级陶砂制备了轻骨料超高性能混凝土,并对比了陶砂预处理工艺对轻骨料超高性能混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能和耐久性能的影响.结果表明,陶砂会显著影响超高性...     

早强型水泥基道路快速修补材料性能研究

针对目前水泥混凝土路面常用快速修补材料存在的局限性,设计复配出一种超早强型水泥基道路快速修补材料,并对其物理力学性能和耐久性能进行测试分析。结果表明,由该材料设计制备的水泥混凝土2h抗折强度、抗压强度和黏结强度分别可达到4.0 MPa、29.8 MPa和2.4 MPa,且后期强度不倒缩,能满足2h开放交通要求;与同强度等级普通水泥混凝土相比,其收缩明显降低且耐磨性良好;此外,基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观分析,建立了超早强快速修补材料宏观性能与微观结构之间的联系。     

钢纤维对超高性能混凝土施工及力学性能的影响研究

为探讨不同钢纤维掺量、长径比及形状对超高性能混凝土的施工及力学性能的影响,首先通过室内试验设计并制备了10组不同钢纤维的超高性能混凝土试件,然后分别对各试件依次进行扩展度、抗压强度及抗折强度测试,得出以下结论:①随着钢纤维掺量的增大,超高性能混凝土的扩展度逐渐减小,抗压强度则逐渐增大,而抗折强度呈先增后减变化;②随着长径比的增大,超高性能混凝土的扩张度逐渐减小,抗压强度和抗折强度则逐渐增大;③钢纤维形状对超高性能混凝土的扩展度、抗折强度和抗折强度均有一定的影响。因此,在工程应用中需根据实际施工需求选择合适的钢纤维掺量、长径比及钢纤维形状。     

超高强混凝土RPC强度的尺寸效应

活性粉末混凝土(RPC)是一种新型超高强水泥浆复合材料,具有优异的力学性能和耐久性.为了能够更好地应用于结构工程,对超高强混凝土RPC试件强度的尺寸效应进行试验研究和机理分析.研究结果表明:以4cm立方体试件抗压强度为基准.对于10cm立方体试件,150 MPa级和200 MPa级的尺寸换算系数分别为0.81和0.76...     

双超路面混凝土的力学性能研究及其应用

通过试验研究,测得双超路面混凝土(超塑性、超早强混凝土)的工作性及力学性能,研究水胶比、硅灰掺量和砂率等因素对双超路面混凝土性能的影响,将普通路面混凝土作为对照组分析双超路面混凝土作为修补材料的优劣性。结果表明:双超路面混凝土的12h抗压、抗折强度分别为22.13 MPa和3.77 MPa,早期强度已达到通车水平要求,28d抗压、抗折强度可达到47.92MPa和5.97MPa,后期强度满足工程应用标准。将配制好的双超路面混凝土应用于修补工程,在工程应用中,修补效果良好,满足工程实际要求。     

超高性能混凝土在盐渍土地区构造物防腐中的应用探讨

本文通过超高性能混凝土超高的力学性能、耐久性、抗渗性及较好的微裂缝自愈能力分析,利用其较好的自密性和较高的抗氯离子、硫酸根离子渗透性及抗冻性,提出在盐渍土地区桥涵构造物基础表面形成厚3～5cm的超高性能混凝土保护层,有效的减缓盐渍土对混凝土的腐蚀,延长工程使用寿命,降低工程全寿命周期造价。     

钢纤维掺量及规格对桥梁用超高性能混凝土性能影响的研究

为了探究钢纤维掺量及规格对桥梁用超高性能混凝土施工性能和力学性能的影响,通过设置不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%)和长径比(65、80、90、100)进行对照试验,分别得到试件的扩展度、抗压强度、抗折强度。试验结果表明:当钢纤维长径比为65时,随着掺量的增加,超高性能混凝土扩展度呈降低趋势,抗压强度呈增加趋势,抗折强度呈先增加后降低的趋势,抗压强度、抗折强度最大值分别为166.84、43.74 MPa,对应的钢纤维掺量分别4%和3.5%。当钢纤维为2.5%时,随着长径比的增加,超高性能混凝土扩展度呈降低趋势,抗压强度、抗折强度均呈增加趋势,抗压强度、抗折强度最大值分别为164.89、42.05 MPa。在满足桥梁用超高性能混凝土工作性能的前提下,适当提高钢纤维的长径比,较少桥梁结构裂缝的出现,提高耐久性。     

桥用高性能混凝土的制备、性能及其应用研究

高性能混凝土是一种满足特殊性能组合要求且均匀致密、具有优良的拌和物性能、力学性能和耐久性能的优质混凝土。高性能混凝土制备的主要技术途径是掺优质活性掺和料和高效减水剂,使高性能混凝土变得既经济又具有环境生态保护作用。本文研究掺I级粉煤灰、矿渣微粉和二者双掺的高性能混凝土(HPC)制备方法、工作性和力学性能,并在重点工程中得到了应用。     

粗骨料掺入对超高性能混凝土性能影响研究综述

用粗骨料替代部分水泥、砂浆等高成本材料是超高性能混凝土领域中的一个重要研究方向。通过梳理与分析近年来国内的相关研究成果,发现当选择玄武岩材质、粒径尺寸在5~10 mm和5~15 mm以及体积掺量在一定范围内的粗骨料时,能够改善超高性能混凝土的抗压强度、弯曲韧性等性能指标。     

煅烧铝钒土粗骨料和养护方式对UHPC性能的影响

超高性能混凝土（UHPC）作为一种兼具超高力学性能和耐久性的特殊纤维增强水泥基复合材料,已成为土木工程领域的研究热点。现以抗压强度高于170MPa的UHPC为研究对象,探讨了不同养护方式和煅烧铝矾土粗骨料（CBA）替换石英砂细骨料(QSA)对UHPC性能的影响。研究表明,相比于标准养护28 d,采用90℃水浴养护2 d,使QSA组和CBA组的抗压强度分别提高了19.34%和23.17%,这主要是因为热水养护提升了胶凝材料的水化程度。CBA完全替代QSA,在标准养护28 d和90℃水浴养护2 d的条件下,使抗压强度分别提高了8.37%和11.85%,这是由于CBA具有多孔性,降低了UHPC的实际水胶比,增强了基体-骨料界面过度区的强度。     

C35复合双掺高性能混凝土在象山港跨海大桥中的应用

结合工程实例,研究了复合双掺高性能海工混凝土中矿物外掺料掺量、水胶比和胶凝材料用量对混凝土工作性能和力学性能的影响规律。结果表明:增大上述参数值可有效改善混凝土的工作性能和力学性能,但应结合经济等其他因素综合考虑,确定最佳取值。     

道路抢修用免振捣混凝土研制与性能测试

伍配硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥为主要胶凝材料,辅以试验复配的复合外加剂,研究制备了一种道路抢修用免振捣混凝土(简称RSCC),对其进行了相关性能测试。结果表明:RSCC满足20 min内的免振捣工作性,30~45min凝结硬化,120min抗压强度22.4MPa、抗弯拉强度4.5MPa;耐磨度达到2.51,抗裂性与抗碳化性均优于C50混凝土;XRD试验证明:复合外加剂的使用未改变RSCC的水化产物晶体类型;RSCC兼具两种水泥的优点。     

基于多目标加权的水泥混凝土桥面防水材料优选

为了优选出水泥混凝土桥面铺装防水黏结层最佳路用性能与经济性能相结合的防水材料,以海南某高速公路水泥混凝土桥面为例,对4种防水黏结层材料进行层间剪切、拉拔、渗水、耐老化性能试验,初步获得了4种防水材料的路用性能指标,并结合经济指标,采用灰色系统理论中的多目标加权决策模型,优选出符合实际工程要求的最佳防水材料。结果表明:试验温度的升高,防水黏结层材料层间力学性能逐步降低;随着水压力的增大,防水性能越差;老化对防水黏结层材料的层间强度有显著影响,环氧沥青的耐老化性能最优。通过多目标加权灰靶决策模型,分析得出环氧沥青的综合性能最优,可推荐作为依托工程水泥混凝土桥面防水黏结层材料。     

沪杭客专特大桥主梁混凝土徐变性能研究

采用"葫芦串"预应力加载方法,研究水泥等级、粉煤灰掺量、胶凝材料总量和功能组分对高性能混凝土徐变性能的影响.结果表明:高性能混凝土徐变在加载100 d后趋于稳定;PⅡ 52.5水泥配制的高性能混凝土徐变系数明显低于PO 42.5水泥配制的;8%掺量粉煤灰极大地降低了高性能混凝土的徐变系数,继续增加粉煤灰掺量,反而增大了徐变系数;440～480 kg/m3范围内的胶凝材料总量对高性能混凝土的徐变系数影响不大;减缩剂显著地降低了高性能混凝土的徐变系数,单掺纤维以及双掺纤维和减缩剂均增加了高性能混凝土的徐变系数.提出配制低徐变值混凝土的技术要点:优选52.5级水泥,粉煤灰掺量不宜大于10%,不使用纤维,建议使用减缩剂.根据研究结果配制的混凝土在沪杭客专特大桥主梁中得到应用.     

超高性能混凝土在桥面铺装中的施工应用技术研究

超高性能混凝土(UHPC)具有极好的工作性,超高的强度和优异的耐久性。论文依托实体工程对UHPC施工原材料及施工配合比进行了设计,提出了桥面铺装超高性能混凝土的施工工艺,根据试验段钻芯取样的检测结果,结合室内试验的测试结果,提出了超高性能混凝土施工的质量控制措施。     

超高性能混凝土组合钢桥面承载性能试验研究

为了解超高性能混凝土组合钢桥面在静力作用下的裂缝扩展情况和承载能力,以某长江大桥正交异性钢桥面板构造细节为背景设计试验梁(单U肋),采用有限元分析和模型试验的方法研究超高性能混凝土组合钢桥面在静力加载过程中的裂缝扩展形态和位移、应变的变化规律。结果表明:加载至13%极限荷载时,中横隔板顶面附近观测到裂缝;达到极限荷载时,裂缝最大宽度达0.15mm;超高性能混凝土与钢结构能够协同工作;加载过程中超高性能混凝土的抗裂性能良好,达到极限承载能力时,钢结构先发生屈曲;在设计荷载作用下,超高性能混凝土铺装层能够满足耐久性要求,组合钢桥面具有较大的静力承载能力富余度。     

QTA-Ⅰ 型混凝土路面快速修补剂

针对水泥混凝土路面的破损修补，介绍了一种新型水泥混凝土路面高性能快速修补外掺剂，并对它的主要性能及工程应用进行了研究。