鋼管高性能混凝土研究課件

1、專題三：鋼筋混凝土拱橋施工及施工控制技術(shù)的研究子課題三：管內(nèi)高性能混凝土的研究年度總結(jié)報(bào)告研究的主要內(nèi)容 分析鋼管混凝土的脫空主要原因。研究管內(nèi)高性能混凝土的性能要求和控制參數(shù)。研究管內(nèi)高性能混凝土的原材料要求和配合比設(shè)計(jì)方法。研究管內(nèi)高性能混凝土防脫空的綜合技術(shù)措施。研究超聲法檢測鋼管混凝土缺陷的方法 研究的主要目標(biāo)提出管內(nèi)高性能混凝土的性能要求和控制參數(shù)。提出管內(nèi)混凝土的原材料要求和配合比設(shè)計(jì)方法。提出鋼管混凝土防脫空的綜合技術(shù)措施的建議。提出超聲法檢測鋼管混凝土缺陷的方法。 鋼管混凝土脫空原因的分析 初期階段的脫空 ： 原因：新拌混凝土的泌水和沉縮 大?。毫阒翑?shù)厘米 早期形成的脫空： 原

2、因：混凝土的化學(xué)收縮、自收縮以及冷縮 大?。?035010-6 （約每米0.090.35mm) 運(yùn)營期形成的脫空： 原因：日照引起的管與混凝土的溫差、季節(jié)溫差及混凝土的后期收縮。 大?。?50 65010-6 （約每米0.150.65mm) 對脫空高度影響最大的是新拌混凝土的泌水量，鋼管直徑越大，越容易出現(xiàn)脫空，且脫空高度越大；因此，防止出現(xiàn)過大脫空的主要措施是控制新拌混凝土的泌水率。日照溫差和季節(jié)溫差引起脫空僅次于泌水和沉縮造成的脫空，而這種原因造成的脫空較難徹底消除。早期化學(xué)收縮和自縮及冷縮引起的脫空量最小，采用在混凝土中摻入膨脹劑，可以補(bǔ)償早期化學(xué)收縮和自縮及冷縮引起的脫空，減少鋼管混凝

3、土的脫空量。所以，對鋼管混凝土拱橋而言，主要的技術(shù)措施是盡可能減小鋼管與混凝土之間的脫空。初期階段的脫空試驗(yàn)研究 鋼管混凝土初期階段造成的脫空是對脫空高度影響最大的因素，而脫空高度與新拌混凝土的泌水量和鋼管直徑密切相關(guān)，泌水量和鋼管直徑越大，越容易出現(xiàn)脫空，且脫空高度越大，因此，要求管內(nèi)混凝土的常壓泌水量應(yīng)為零，但管內(nèi)混凝土大部分是在有壓狀態(tài)，且泌水在管頂部的分布狀態(tài)尚不清楚，為了進(jìn)一步了解泌水造成的脫空，擬進(jìn)行少量足尺模型試驗(yàn)（一個(gè)1米直徑、一個(gè)0.5米直徑）,以進(jìn)一步掌握泌水造成脫空量, 為此設(shè)計(jì)了兩套試驗(yàn)裝置，現(xiàn)正在加工制作。 管內(nèi)高性能混凝土的性能要求 1、新拌混凝土應(yīng)有良好的流動(dòng)性、

4、充填性和通過能力，易于泵壓施工，易于自密實(shí)。2、新拌混凝土的泌水應(yīng)盡可能小，常壓下應(yīng)無泌水，以減少或消除泌水導(dǎo)致的脫空。3、水化熱溫升應(yīng)小，以降低鋼管混凝土成拱溫度和減少冷縮脫空。4、混凝土在凝結(jié)硬化早期體積應(yīng)有微膨脹，以補(bǔ)償和減少化學(xué)收縮和自縮及冷縮。5、硬化混凝土的長期徐變和干縮應(yīng)盡可能小。管內(nèi)高性能混凝土的控制參數(shù) 1、新砼的坍落度控制在200240mm；坍落擴(kuò)展度控制在450600mm；2、新拌混凝土的常壓泌水率應(yīng)為零；3、混凝土砂率應(yīng)通過充填性（U型箱或L型箱）試驗(yàn)選擇。4、管內(nèi)混凝土的水化熱溫升宜小于250C5、混凝土中應(yīng)摻入膨脹劑，膨脹劑品種和摻量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定，混凝土約束膨脹率

5、以0.02%0.04%為宜。6、每立方米混凝土中膠凝材料總用量宜不超過480kg/m3。U型箱試驗(yàn)裝置L型箱試驗(yàn)裝置管內(nèi)高性能混凝土的原材料要求 （1）水泥： 采用旋窯生產(chǎn)的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥。水泥熟料中C3A的含量應(yīng)低于8%。比表面積為300380m2/g；水泥的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)確定，宜按下表選擇：混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30 C35C45 C50C60 水泥強(qiáng)度等級(jí) 32.5 42.5 52.5（2）骨料：石子： 除應(yīng)滿足普通混凝土用骨料的各項(xiàng)技術(shù)要求外，石子的顆料應(yīng)渾圓，針片狀含量應(yīng)小于5%，石子最大粒徑宜不大于31.5mm；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)

6、大于C50時(shí)，石子最大粒徑宜不大于25mm。砂： 除應(yīng)滿足普通混凝土用砂的各項(xiàng)技術(shù)要求外，砂的細(xì)度模數(shù)宜為2.603.00。摻合料和外加劑： 管內(nèi)高性能混凝土宜摻入摻合料，摻合料可采用粉煤灰和硅灰；所采用的粉灰應(yīng)符合GB1596-91用于水泥和混凝土中的粉煤灰中的I級(jí)粉煤灰，或采用超細(xì)粉煤灰。硅灰應(yīng)符合公路工程混凝土用摻合料的技術(shù)要求。 管內(nèi)高性能混凝土中應(yīng)摻入泵送劑、緩凝型泵送劑或緩凝型高效減水劑，采用的泵送劑、緩凝泵送劑或緩凝減水劑應(yīng)不增加混凝土的泌水。 管內(nèi)高性能混凝土宜摻入膨脹劑，膨脹劑除應(yīng)符合混凝土膨脹劑（JC-476-1998）的要求外，還應(yīng)檢驗(yàn)摻膨脹劑混凝土在密封狀態(tài)下的膨脹率，以優(yōu)選膨脹劑品種。 依托工程（茅草街大橋）混凝土的推薦配合比參數(shù)水灰比：控制在0.360.40之間；用水量：控制在185190kg以下；砂率：控制在40%46%之間；通過填充性試驗(yàn)確定?；炷撂涠葹?00240mm，坍落擴(kuò)展度為450600mm；一小時(shí)坍落度損失小20mm。混凝土常壓泌水率為零。下階段將開展的工作1、通過現(xiàn)有資料的整理分析，對管內(nèi)高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，提出管內(nèi)高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法；2、結(jié)合依托工程指導(dǎo)管內(nèi)高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)和施工，并進(jìn)行現(xiàn)場測試；3、繼續(xù)完成足尺模型營