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洣水河连续刚构桥梁C50超高二次泵送混凝土性能研究

罗伟平  
【摘要】:洣水河特大桥是跨越深切沟谷和洣水河的一座特大桥梁,是湖南炎汝高速公路能否顺利通车的关键性控制工程。为了保证该桥的顺利建成通车,保证该桥的线性符合设计要求、挠度在规范的控制值内,并针对国内外大跨径预应力混凝土连续刚构梁桥存在挠度过大等一系列问题,结合洣水河特大桥的技术关键及实际情况,保证洣水河特大桥的超耐久、长寿命,开展洣水河特大桥连续刚构桥梁C50预应力高性能混凝土徐变效应的研究具有重要的指导意义和工程应用价值。 主要研究内容和成果如下: 1)C50泵送高性能混凝土的配制优化技术研究:根据C50高性能混凝土配合比优化设计的结果,研究中选取了3组C50高性能混凝土配合比(单掺粉煤灰、单掺矿渣以及粉煤灰与矿渣双掺各一组)+基准组C50高性能混凝土(胶凝材料为纯水泥)进行工作性、力学强度、徐变性能以及干缩性能的对比试验。根据试验结果,提出减少超高二次泵送C50高性能混凝土徐变变形的有效措施与方法。 2)试验结果表明,基准组混凝土的坍落度为185mm,而添加了矿物掺合料的混凝土的坍落度可以达到205mm。这说明本研究中所采用的聚羧酸高效减水剂对水泥、粉煤灰和矿粉的混合物有很好的分散作用,可以有效提高添加了矿物掺合料的高性能混凝土的工作性能,使其满足二次泵送混凝土的施工要求。另外,除了矿粉单掺混凝土组的试件在拌合和振动成型时有轻微泌水现象以外,其余几组均无泌水现象。 3)在混凝土中添加掺合料有效的改善了混凝土的徐变性能,其中单掺矿渣的效果最好,350d龄期时单掺粉煤灰、单掺矿渣和双掺情况下混凝土的徐变变形分别比基准混凝土降低了28.4%、43.1%和36.3%,70d龄期时单掺粉煤灰、单掺矿渣和双掺情况下混凝土的徐变度分别比基准混凝土降低了35.3%、58.3%和48.6%,70d龄期时单掺粉煤灰、单掺矿渣和双掺情况下混凝土的徐变系数分别比基准混凝土降低了36.9%、45.9%和39.1%。 4)从干缩试验的结果来看,掺合料的加入有效的降低了混凝土的干缩,相比粉煤灰而言,矿粉对降低C50高性能混凝土的干缩效果更好;不同配合比的混凝土随龄期增长收缩变形增大,早期发展较快,后期趋于平缓。混凝土的收缩和徐变在前28天增长迅速,后期逐渐变慢。 5)掺合料改善了水泥石内部孔隙结构和特征,减小了孔径,在(20±3)℃、相对湿度(60±5)%环境条件下,掺合料混凝土的水分蒸发较纯水泥混凝土慢,即干燥收缩变形较小;高性能混凝土徐变降低的主要原因是由于掺合料的加入使得硬化浆体结构更为致密。 6)C50高性能混凝土抗裂性能研究结果表明,掺加粉煤灰或者矿渣后混凝土的抗裂性能得到了显著的提高,双掺粉煤灰和矿渣的混凝土的抗裂性能比单掺粉煤灰或矿渣时有明显的改善。这表明掺合料的加入,有效的减缓并抑制了混凝土的徐变,从而有效的提高了混凝土的抗裂性能。


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