超寬箱梁及鋼混結(jié)合段混凝土的抗裂和耐久性研究.pdf

1、九江長江公路大橋主橋設(shè)計(jì)為雙塔雙索面單側(cè)混合梁斜拉橋，其邊跨超寬箱梁和鋼混結(jié)合段為主梁施工的關(guān)鍵部位和技術(shù)難點(diǎn)。論文以九江長江公路大橋?yàn)楣こ桃劳校槍Τ瑢捪淞?、濕接縫及鋼混結(jié)合段結(jié)構(gòu)構(gòu)造、受力特點(diǎn)、澆筑施工及使用環(huán)境的不同，分別進(jìn)行了三種不同性能和特點(diǎn)的高性能混凝土的研究。
　　 基于抗裂性能與耐久性能并重的配合比設(shè)計(jì)理念，開展了箱梁主體高性能混凝土的配制研究。系統(tǒng)研究了膠凝材料用量、水膠比、砂率、粉煤灰、礦渣粉對箱梁混凝土工作

2、性和強(qiáng)度的影響；借助水化熱、絕熱溫升、平板法塑性收縮開裂、溫度-應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)開裂、收縮與徐變等試驗(yàn)方法，研究了膠凝材料組成對混凝土早期抗裂性與長期體積穩(wěn)定性的影響。優(yōu)化的箱梁C55混凝土采用42.5級P·Ⅱ水泥、緩凝型聚羧酸鹽高性能減水劑配制，膠凝材料用量495kg/m3，粉煤灰摻量25％，混凝土工作性良好，早期強(qiáng)度較高且后期強(qiáng)度增長較大，絕熱溫升55.8℃，塑性收縮抗裂等級Ⅱ級，開裂溫度8.7℃，應(yīng)力儲備37.3％。針對大橋所處環(huán)境條件

3、提出了箱梁混凝土的耐久性設(shè)計(jì)指標(biāo)，對骨料的堿活性反應(yīng)及粉煤灰摻量對箱梁混凝土的抗碳化性能、抗氯離子滲透性能、抗凍性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，工程施工所用砂石骨料不具有堿活性，在箱梁混凝土中摻入25％粉煤灰有助于提高混凝土的耐久性。目前，箱梁主體C55高性能粉煤灰混凝土已成功用于工程施工，強(qiáng)度、外觀與裂縫控制效果良好。
　　 針對濕接縫混凝土與兩端先澆梁段混凝土緊密結(jié)合的特殊要求，在箱梁主體混凝土配合比的基礎(chǔ)上，通過選用性

4、能穩(wěn)定發(fā)展的膨脹劑配制一種高性能微膨脹混凝土用于濕接縫施工。該混凝土除滿足工作性、設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級和耐久性等指標(biāo)外，其14d水中限制膨脹率為+2.7×10-4，轉(zhuǎn)入空氣中60d后限制膨脹率仍為+0.1×10-4。
　　 針對混合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段對填充混凝土的自密實(shí)、低收縮和高韌性的特殊要求，制備了C55強(qiáng)度等級的普通自密實(shí)混凝土、微膨脹聚丙烯纖維自密實(shí)混凝土和微膨脹鋼纖維自密實(shí)混凝土，對三種自密實(shí)混凝土的工作性能、力學(xué)性能、彎曲韌

5、性、塑性收縮開裂性能、限制膨脹率進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明，微膨脹鋼纖維自密實(shí)混凝土具有良好的自密實(shí)性能、微膨脹特性和高韌性，能夠滿足鋼-混結(jié)合段的澆筑密實(shí)、抗裂、耐久和抗沖擊的要求，用于大橋必然會提高工程質(zhì)量，延長大橋的耐久性和服役壽命。
　　 研究了不同的養(yǎng)護(hù)制度對箱梁混凝土性能發(fā)展的影響。研究結(jié)果表明，養(yǎng)護(hù)濕度越大，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長越有利于混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，抗氯離子滲透性越好；養(yǎng)護(hù)溫度越高，混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展越快，但對混凝土