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桥用花岗岩高性能混凝土的配制与耐久性研究

夏京亮  
【摘要】:花岗岩作为一种酸性深层火成岩,其母岩强度高脆性大,加工后的碎石压碎值大、针片状颗粒偏多,较少用于配制高强混凝土,本文以保阜(保定-阜平)高速公路黑崖沟2#特大桥为依托,讨论了采用花岗岩碎石配制桥用高性能混凝土的可行性。 在遵循混凝土耐久性良好、早期强度和弹性模量满足7天张拉要求的原则下,针对该花岗岩碎石,研究不同种类减水剂、胶凝材料用量、胶凝材料体系、集料体系、聚丙烯纤维掺量对混凝土工作性和力学性能的影响规律,进行了混凝土配合比的优化设计,根据工程施工技术条件,提出推荐配合比。 采用RCM方法研究了混凝土配合比参数、集料岩性对高性能混凝土抗渗性能的影响,结果显示复掺粉煤灰和硅灰可以提高混凝土的抗氯离子渗透性,采用花岗岩碎石配制的混凝土氯离子扩散系数满足工程抗渗性要求,比同配合比条件下采用石灰岩碎石配制的混凝土氯离子扩散系数低。 混凝土抗冻性试验主要进行2个方面的试验内容:(1)研究推荐C55配合比的混凝土抗冻性能,并与其他配合比的混凝土进行对比;(2)研究花岗岩碎石混凝土在冻融循环作用下的强度变化规律和长期性能。结果表明该推荐配合比混凝土抗冻性能优于其他配比,花岗岩混凝土比石灰岩混凝土具有更优越的抗冻性。 探讨了水泥用量、胶凝材料体系、纤维以及不同粗集料岩性对C55高性能混凝土干缩性能的影响,研究推荐配合比混凝土的干缩性能。结果表明石灰岩混凝土1d干缩率要比花岗岩混凝土大,而3d龄期以后,两者干缩率相差不大。 通过上述研究,用满足JTJ 041-2000《桥涵混凝土施工技术规范》要求的花岗岩碎石,可以配制出力学性能、耐久性能与长期收缩变形性能良好的桥用C55高性能混凝土。


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