河北邯郸美食网

超高性能混凝土,你了解吗?

来源:jzjgxb    发布时间:2019-04-07 10:04:47

减轻配筋混凝土结构自重、增强其耐久性一直是混凝土结构发展中倍受关注的重要课题,对处于恶劣环境中工作的混凝土桥梁结构更是如此,这使得高强、高性能混凝土得以引入和应用。


超高性能水泥基材料:活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)和高致密超细颗粒砂浆DSP (Densified Systems containing homogeneously arranged ultrafine Particles),以其优良的物理力学性能,特别是优异的耐久性能为高性能配筋混凝土结构的形成提供了可能。目前国内一般将抗压强度在100MPa及以上的混凝土称为超高强混凝土。国内外研制的超高性能混凝土在高温、高压养护条件下,混凝土试块抗压强度可达到800MPa。


1. 超高性能混凝土的配制


RPC的配制原理是基于最大密实度理论,通过提高组分的细度与活性,减少内部缺陷,以期获得由其组分材料所决定的最大承载力及优异的耐久性。与普通混凝土配制的主要不同之处为RPC不含粗骨料,细骨料的最大粒径也一般不超过1mm,同时添加超细颗粒硅灰、石英粉以及钢纤维等;此外RPC一般采用90℃左右的热养护,经热养护后的RPC基本无收缩,且徐变也仅为普通混凝土的20%。DSP的配制原理与RPC相近,但一般不加钢纤维。采用RPC代替普通混凝土,DSP作为预应力孔道的粘结介质可望形成一种高效、耐久的预应力混凝土结构。


2. 超高性能混凝土在国外的应用


加拿大Sherbrooke人行桥 

世界上第一座RPC材料桁式步行桥,该桥全长60m。桥梁由RPC预制梁、预制板和钢管约束RPC组成。由于采用RPC材料,大大减轻了自重,提高了结构耐久性能。


韩国首尔Peace桥

建成于2002年的韩国首尔Peace桥,桥梁全长120m。桥梁主梁采用壁厚30mm的薄壁π型截面。桥梁除了基础和桥墩部分,全部为预制装配。桥梁结构轻巧,自重小。




3. 超高性能混凝土在国内的应用


长沙北辰三角洲横四路跨街天桥

2016年1月8日,国内首座全预制拼装超高性能混凝土桥梁——长沙北辰三角洲横四路跨街天桥建成通车,这也是国际上首座采用全预制拼装工艺建成的超高性能混凝土车行箱梁桥。该桥全长70.8m,跨径布置为27.6m +36.8m +6.4m (悬臂)。设计荷载为城-B汽车荷载及4kN/m2人群荷载,设计行车速度40km/h。箱梁和桥墩均采用超高性能水泥基材料制造



桥梁上部结构

桥梁上部结构采用单箱三室鱼腹式预应力连续箱梁,混凝土强度等级为150MPa。箱梁中心高1.35m,跨高比约为28,顶宽6.5m,底宽3.0m,底板厚8cm,顶板厚10cm。梁内设置10束通长ΦS15.2低松弛钢绞线预应力束,孔道采用抗压强度100MPa的DSP灌浆。主梁由14个长4.6m、重250kN的标准节段和1个长6.5m、重500kN的异形段预制拼装组成,采用短线预制、长线拼装工艺架设。


桥梁下部结构

桥梁下部桥墩采用椭圆形截面,为双向曲线花瓶式,混凝土强度等级100MPa。桥墩高5.4m,最小椭圆截面长轴为120cm,短轴为60cm。2个桥墩均采用整墩预制、吊装施工。


随着人们对环保、可持续发展的日益重视,未来超高性能混凝土将有广阔的应用前景。




建筑结构学报

Journal of Building Structures


地址:北京市三里河路9号

邮编:100835

电话:(010)58933734

网址:http://jzjgxb.chinaasc.org


请关注建筑结构学报官方微信

微信号:jzjgxb