高性能混凝土在客運專線中的應用研究.pdf

1、為確保混凝土主體結(jié)構(gòu)的使用壽命達到100年，最大限度地發(fā)揮高速鐵路的經(jīng)濟社會效益，以耐久性為主要要素來設計高性能混凝土的材料組成已成為必然。本文結(jié)合武漢天興洲公鐵兩用長江大橋的工程實際，對大體積承臺混凝土和箱梁所用的高性能混凝土進行了相關(guān)研究。主要研究了高性能混凝土配合比設計及優(yōu)化的方法，并利用智能可視化技術(shù)優(yōu)化了客運專線高性能混凝土配合比；通過測試混凝土的電通量、氯離子擴散系數(shù)，以及利用壓汞儀測試混凝土的孔結(jié)構(gòu)來評價混凝土的抗?jié)B透性能

2、及耐久性能，并探討了在荷載作用后混凝土內(nèi)部微裂紋及孔結(jié)構(gòu)的變化對抗?jié)B透性能的影響。研究結(jié)果表明： (1)優(yōu)質(zhì)的礦物外摻料(粉煤灰、礦粉)通過二次水化作用、微集料效應，細化了混凝土孔徑。摻了30％粉煤灰(礦粉)的混凝土最可幾孔徑約為沒有摻粉煤灰(礦粉)混凝土的79.9％(66.4％)，由此可見，礦物外摻料使得水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)更加致密，從而導致混凝土的滲透性下降。 (2)在小于85％P的荷載作用后，混凝土的電通量值變化不明顯：當

3、90％P荷載作用后，混凝土的電通量值增大，約是加荷載前的2.2～3.3倍。說明混凝土在一定荷載作用下，內(nèi)部產(chǎn)生了一些無法恢復的微裂紋，為有害物質(zhì)的遷移提供通道，這是導致混凝土滲透性增加，從而加速混凝土劣化的主要原因。 (3)在混凝土內(nèi)部適量的引入微小氣泡(含氣量為5-3％)，雖然增大了總孔隙率，強度有一定程度的下降，但是優(yōu)化了孔徑的分布，阻塞了孔隙的連通狀況，改善了孔結(jié)構(gòu)，對抗?jié)B透性是有益的。而引入過量的氣泡時(含氣量為8.9％

4、)，降低了混凝土強度和抗?jié)B性，尤其是在荷載作用后，閉塞的氣孔遭到破壞，部分毛細孔得到重新貫通，反而加劇了滲透性。 (4)工程實踐應用表明：運用有限元軟件Midas Civil對公鐵兩用橋梁的C30承臺大體積混凝土進行了建模與分析，預測了混凝土內(nèi)部的最大溫升和發(fā)生的時間，從而為及時采取有效的溫控防裂措施作好準備。通過智能可視化技術(shù)優(yōu)化設計的C50箱梁高性能混凝土的配合比為：水泥：粉煤灰：礦粉：砂：石：水：外加劑=300：120：4