超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用_黎维良.pdf
《超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用_黎维良.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用_黎维良.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、合成材料老化与应用2023 年第 52 卷第 1 期147作者简介:黎维良,本科,高级工程师,主要研究方向:公路工程项目管理与施工技术应用。超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用黎维良(云南云岭高原养护工程有限公司,云南昆明 650000)摘要:与普通混凝土相比,超高性能混凝土(UHPC)材料拥有超强的力学性能、耐久性能以及抗火性能,是一种优良的桥梁建设材料。为满足现代化桥梁在复杂环境条件下的应用需求,基于 UHPC 材料的优异性能,从发展历程与材料特性出发,简述了 UHPC 在桥梁工程中的研究现状,总结了目前 UHPC 在桥梁工程中的应用方向,主要包括装配式桥梁、拱桥、人行斜拉桥以及正交异性钢
2、桥面板等。最后,分析了目前 UHPC 在应用上存在的限制及问题,展望了 UHPC 在桥梁工程中的应用前景和进一步的研究方向。关键词:超高性能混凝土;桥梁工程;研究现状;工程应用中图分类号:U 444Application of Super Performance Concrete Materials in Bridge EngineeringLI Wei-liang(Yunnan Yunling Plateau Maintenance Engineering Co.,Ltd.,Kunming 650000,Yunnan,China)Abstract:Compared with ordinary
3、 concrete,ultra high performance concrete(UHPC)material has super mechanical properties,durability and fire resistance,and is an excellent bridge construction material.In order to meet the application requirements of modern bridges under complex environmental conditions,based on the excellent perfor
4、mance of UHPC materials,starting from the development history and material characteristics,this paper briefl y describes the research status of UHPC in bridge engineering,and summarizes the current application direction of UHPC in bridge engineering,mainly including fabricated bridges,arch bridges,p
5、edestrian cable-stayed bridges,orthotropic steel deck plates,etc.Finally,the limitations and problems existing in the application of UHPC at present are analyzed,and the application prospect and further research direction of UHPC in bridge engineering are prospected.Key words:ultra high performance
6、concrete;bridge works;research status;engineering application在现代化工程建设中,尤其是对于大跨空间结构、超高层建筑、大型桥梁、薄壁工程等重大典型项目而言,工程结构已逐渐趋向于大型化和特殊化,要求具备更强的承载能力与更优异的耐久性,传统混凝土材料的弊端由此突显,如抗拉强度低、耐久性差、易开裂导致服役年限短以及结构自重大等,越来越难以满足应用需求。在这种背景下,超高性能混凝土(UHPC)材料应运而生,成为近几十年来最具创新性的一种水泥基工程材料1。区别于普通混凝土材料,超高性能混凝土材料在配制原料中摒弃了粗集料,通过使用超细颗粒,提高组
7、分细度和活性,增强基体堆积密实度,并采用超低水灰比,添加火山灰、钢纤维和高效减水剂等措施,达到内部孔隙和微裂缝的最小化,从而实现超高韧性与超高强度。作为一种新型混凝土材料,超高性能混凝土基于天然矿物制备而成,低碳环保,符合可持续发展理念,并具有超强的耐久性和强度,在抗拉、耐磨、耐腐蚀以及抗冻等方面优势巨大2,非常契合“高、大、精、深”等现代化大型工程领域的材料需求,逐渐得到了国内外学者和工程领域专家的青睐与研究。基于此,本文结合UHPC 的材料特性以及制备技术,总结分析其在现代化桥梁工程中装配式构件、桥面铺装等方面的相关应用,以期更好地促进现代化桥梁的建设与发展。1 超高性能混凝土及其材料特性
8、在混凝土材料的发展过程中,随着人们对新型建筑材料性能的不断追求,业内逐渐尝试提出新型的混凝土组成配方,如高强混凝土、纤维增强水泥基复合材料以及超高性能混凝土材料等概念。相比于普通混凝土 40MPa 的抗压强度,超高性能混凝土具有不低于100MPa 的抗压强度,拥有更加良好的抗弯折能力。在 最 初 的 UHPC 发 展 过 程 中,首 先 由 英 国 化 学公司创造性地开发了宏观无缺陷混凝土,并将其称之为 MDF。随后,丹麦、法国等多个国家都先后投入到UHPC 的研发过程中,Aalborg Portland 公司开发了以密集钢筋和纤维为主体结构的紧凑型复合材料(CRC),Bouygues 公司于
9、 90 年代第一次制备出了活性粉末混凝土(RPC)。进入 21 世纪后,越来越多的 UHPC 材料被研发出来3。为便于人们对 UHPC 的定义和分类,人们将纤DOI:10.16584/ki.issn1671-5381.2023.01.050148黎维良 超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用维增强超高性能混凝土统一称为 UHPC,法国土木工程学会认为 UHPC 应当拥有以下三方面的特性:(1)必须要掺入某些纤维增强材料;(2)抗压强度必须大于150MPa,抗拉强度不低于 7MPa;(3)含有高含量的粘合剂,采用细密骨料。从以上定义可看出,UHPC 通过以下途径实现了超高性能:首先,增大骨料密度,
10、优化了细骨料配置,Bouygues 公司的 RPC 最大粒径仅有0.4mm;其次,UHPC 摒弃原先的粗骨料配置,改为采用细骨料,掺入一些超细活性矿物,大大降低了内部孔隙率;最后,通过添加纤维增强了其抗压抗拉性能。在力学性能方面,UHPC 的断裂强度可以达到 Q345钢的 1/3,优于普通钢铁材料,比强度甚至达到 6689 Nm/kg,是普通 C60 材料的 45 倍。UHPC 收缩应变为500900,徐变系数为 0.290.78,仅为 C60 材料的1/24。除此之外,UHPC 还拥有良好的水密性,美国联邦公路调查局曾进行实验,将 UHPC 材料置于 18 t 循坏活载下实验,九百万次循坏未
11、出现渗漏,超高的水密性和耐渗透性使其特别适用于一些桥梁和隧道工程5。在耐久性能方面,UHPC总孔隙率一般控制在4%6%,孔隙率低于 C60 材料的 9%。吸水能力和耐冻融性方面远低于 C60 材料,UHPC 吸水系数为 1,冻融剥落系数为 7g/cm3,而 C60 材料则分别为 11 和 900g/cm3。UHPC磨耗系数为 1.3,氯离子扩散深度为 1mm,碳化深度0.5,这些性能指标远远优于现有的常规建筑材料6。UHPC 耐久性高的原因主要是密度高、粒径小,微观结构得到了改善。抗火及抗冲击性能方面,由于 UHPC 拥有超高的硅粉含量,其抗火烧性能优异。对 UHPC 和普通材料进行7 天的火
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超高 性能 混凝土 材料 桥梁工程 中的 应用 黎维良
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。