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微硅粉 在桥梁混凝土中的应用
发布时 间:2015-6-25 阅读:2755次   打印本页 || 关闭窗口

摘要: 根据某高速公路大桥桥面铺装层的设计要求,对厚100mm的C50防水混凝土进行了微硅粉聚丙烯纤维混凝土的配合比设计、 性能试 验和桥面铺装施工措施研究。结果显示。采用聚丙烯纤维和微硅粉补偿收缩的混凝土具有优良的抗裂、抗渗、耐磨、抗冲击、抗疲 劳等性 能。 关键词 :桥面;聚丙烯纤维混凝土;微硅粉;配合比;施工
       普通混 凝土桥面铺装层由于设计厚度较薄(80,150mm),脆 性大。 在行车过程中.在弯拉荷载、冲击疲劳荷载以及温度和湿 度变形 等因素的作用下,易导致普通混凝土桥面铺装层开裂、破 坏、防 水失效等。聚丙烯纤维可以增强混凝土的抗疲劳、抗冲 击、耐 磨损和抗裂、阻裂能力。以及提高韧性和抗渗性,可以有效 阻止混 凝土内部和表面裂缝的扩展或延缓裂缝的出现,它是用 于桥面 铺装的一种比较理想的材料。因此,本次桥面铺装混凝土 材料设 计采用聚丙烯纤维混凝土。同时加入微硅粉.以补偿收缩, 延长桥 面接缝间距.进一步提高混凝土的抗裂、防渗能力。
1.3 实验方法
混凝土 抗压强度试验采用尺寸为150mmxl50mmxl50mm 的立方 体混凝土试件.按照JTJ053~94公路工程水泥混凝土试 验规程 进行[11。 混凝土 抗渗强度试验采用顶面直径为175mm,底面直径为 185 mm,高度为150mm的圆台体混凝土试件,按照文献[11进行试 验。混 凝土耐磨强度试验采用尺寸为150mmxl50mmxl50mm的 混凝土 试件,按照文献『11进行。 混凝土 抗冲击强度试验采用直径为150mm。厚为64ram的圆 饼状混 凝土试件,按照ACl544委员会推荐的“落重法’,进行f2]。 混凝土 抗折强度试验采用尺寸为150mmxl50mm×550mm 的小梁 混凝土试件,按文献『11在意大利Controis公司生产的50一 C00 66/S01型****压力试 验机上进行。

1实验
1.1 原材料
主要原 材料有:①水泥采用水泥厂生产的42.5 号普通 硅酸盐水泥.强度为:3d抗折5.9MPa,抗压28.8MPa;28d 抗折8 .8MPa,抗压54.8MPa。②外加剂采用高效减 水剂( 粉剂)。③粗集料为长宝石灰岩碎石,5。20mm连续级配。 ④细集 料为小顾洞河中粗河砂,细度模数2.88。⑤微硅粉。⑥纤维聚丙烯网状纤维,其主要物理力学 性能参 数有:密度O.919/cm3,熔点165℃,燃点590%,吸水性无,毒
2实验 结果与分析
混凝土 各项性能试验结果见表2。从混凝土拌合物坍落度 来看. 2号配合比与1号配合比相比。在每立方米混凝土掺入 20k g微硅粉和0.9k是掺量的聚丙烯纤维后.由于聚丙烯纤维的 “承托 ”作用和微硅粉快速水化反应形成钙矾石的原因.混凝土 拌合物 坍落度降低很大(100mm左右)。从混凝土强度和抗渗结 果来看 .两种配合比均达到C50配制强度和W22抗渗等级的设 计要求 。在抗折强度、冲击韧性和耐磨强度等其他力学性能方 面.2 号配合比更佳。
表2混 凝土性能试验结果
编号 抗折强度
MPa 28d 8.85 14.5
性无航 拉强度560~770MPa.拉伸极限15%,弹性模量3500MPa,
纤维长 度19mm。
1.2 实验用混凝土配合比
混凝土 设计要求:混凝土拌合物坍落度50ram左右,粘聚性 和保水 性满足施工要求;混凝土强度等级C50。配制强度
坍落度
3d
抗压强 度MPa
7d 56.2 56.2 28d 64.1 64.1
冲击韧 抗渗等 渗透系数 耐磨强 性N·m 级 10- 10cm/s 度Pa
28d 15. 77 22. 58 28d 28d 1.05 0.57 28d 45.7 30.8
64. 1MPa,抗渗等级W22以上。根据设计要求,经大量试验进定
了表1 所列2个配合比进行进一步的对比实验。
表1混 凝土配合比
编号
1 2

1 2

145 50

35 35

W22 W22

k∥m3
碎石
1194 1194

水泥
497 497

膨胀剂
0 20


174 17

河砂
615 615

外加剂
5 96 5.96

纤维
0 0.9

在混凝 土中掺入膨胀剂和聚丙烯纤维的主要作用是:适量微 硅粉, 可以补偿混凝土的收缩,提高混凝土的密实性,由此起到防 裂和提 高混凝土抗渗性的作用。掺加聚丙烯纤维,可以提高混凝土识到质量问题不仅是经济技术问题,而是关系到公司的前途和 发展。 ②利用多种形式搞好质量宣传。③结合本人的工作岗位, 在全公 司开展了如何提高工程、工作质量有奖征文活动。在公 路路面 施工中,为了加强工程质量管理,应当制定了一些强有 力的质 量保证措施,达到质量上层层有人抓,责任明确,使得整 个工程 质量处于受控制状态,工程质量合格率保证在95%以 上,整 体工程质量就会得到很好的保证。
外,因 此受各种因素干扰。每一种未预料到的问题都可能使得 项目的 实施状况与既定目标发生偏移,所以进度、成本、质量控 制是现 代工程尤其是公路工程建设管理的核心。由于一个项目 成功与 否首先要看它是否满足了合同规定的功能价值,故本文 将质量 目标置于公路施工项目中的三大目标之首。同时,项目 管理不 是以追求****的质量,**完美的 工程为目标,而是使工 程的质 量满足合同要求,确保合格并适当留有余量。

3结语
高速公 路路面施工项目由于工程量大、工期长、布线在野 189

万方数据

广东科 技2010.2总第231期

专版I 路桥、航运与交通

分析预 应力在桥梁施工中的应用
张坚
(广东 省广州市510000) 摘要: 预应力技术在桥梁工程中的应用很多.随着高速公路的大规模建设,出现的质量问题和裂缝病害也不断增多。针对预应力桥梁 施工中 的混凝土早期强度、预留孔道质量,超长束张拉工艺、扁锚的应用、夹片式锚具的尺寸和夹片长度对锚具质量影响等问题,进行了 大量的 调查和分析.预应力技术是当今桥梁施工领域发展速度**快、用途**为广泛、**有发展 潜力的--F]科学技术。然而,预应力张拉施 工工艺 相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,在实际施工中存在诸多质量问题;下面对这些问题和对策进行分析! 关键词 :桥梁施工;预应力技术;施工技术

刖昌 从全国 各地高速公路桥梁检查情况来看.预应力桥梁的裂 缝病害 相当普遍,特别是箱梁桥。产生裂缝病害的原因很多,其 中预应 力桥梁施工中出现的若干预应力技术问题,已受到众多 专家的 关注和质疑。

同步的 ,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早 张拉预 应力会使预应力损失增加。导致桥梁承载力不足.而出现 众多裂 缝病害。 此外。 采用现场试块测得的早期混凝土强度等级代替现场

结构的 实际混凝土强度地存在一定的问题。试验表明.出现事
故的结构**后验算 时其实际强度均未达到现场测得的强度。有 时候甚 至很低。

1预应 力桥梁的施工工艺问题
1.1 预应力结构混凝土开始张拉的时间问题
为提高 预应力混凝土的早期强度.近几年通过掺加早强剂 的方法 .一般浇注混凝土3d后就开始张拉预应力。然而由于混 凝土强 度增长需要一定的时间.而且强度和弹性模量增长是不

1.2 预应力超长束一端张拉工艺的问题
国内现 浇大跨度(3~5跨.每跨30~50m)预应力连续箱梁底 板预应 力束一般采用一端张拉的工艺.例如某箱梁桥5跨,**** 联跨6 6m。第二联跨88m,第三联跨150m.如采用一端张拉的工 艺将一 束钢绞线拉直需要0.3。0.4h的拉力,而如此长的孔道要
土的抗 塑性收缩和干燥收缩开裂能力.同时提高混凝土的抗冲击 韧性、 抗渗性、抗冻性和耐磨性.这对桥面铺装层的经久耐用非常 有益。 当然。微硅粉与聚丙烯纤维在混凝土中的阻裂机理是完全 不同的 :微硅粉主要是通过化学反应生成膨胀性的AFt晶体。以 膨胀受 约束而产生的压应力抵消了部分因干缩而产生的拉应力; 而聚丙 烯纤维则是通过大量分散于混凝土基体中的微细纤维,使 混凝土 收缩时产生的拉应力被分散.抑制了裂缝的扩展回。

分发挥 微硅粉的补偿收缩作用,必须使微硅粉充分参与水化反 应.因 此待混凝土终凝时立即用麻袋替换薄膜进行覆盖潮湿养 护,潮 湿环境下的养护耐间为10.14d。⑦待强度达到100%以上, 用凿毛 锤凿毛桥面,以利于路面面层结合。施工时。混凝土坍落 度在6 0~70ram范围内.现场留样混凝土试件28d抗压强度检测 结果为 59.3.64.1MPa,均大于配制强度59MPa。抗渗等级大于 W22 ,这些结果完全满足设计要求。

3施工
某大桥 桥面铺装混凝土全部采用了2号配合比进行施工。

4结语
根据室 内试验和施工实践可以得出以下结论: ①聚丙 烯纤维和微硅粉掺入混凝土,坍落度明显降低了 lOO mm。为保证混凝土的工作和强度.微膨胀聚丙烯纤维混凝土 宣适量 增加减水剂的掺量。②聚丙烯纤维和膨胀剂掺入混凝土 后。其 密度也下降了30~50kg,m3。减轻了桥面铺装层的重量。③ 为保证 聚丙烯纤维等在混凝土中的均匀分散.应适当延长混凝 土搅拌 时间30。60s。④聚丙烯纤维掺量较低(0.9kg/m3),混凝土 成本增 加不大.但它具有很好的阻裂、抗渗、耐磨、抗冲击和增韧 作用, 是一种理想的桥面铺装材料131,可以大力推广应用。⑤为保 证微膨 胀聚丙烯纤维混凝土桥面铺装层的质量,应严格施工措 施.不 能因为掺入了聚丙烯纤维而放松对施工质量的控制。 参考文 献:
[1] JTJ053—94,公路工程水泥混凝土试验规程【s】. [2] 龚益,沈荣熹,李清海.抗拉纤维在土建工程中的应用[M]. [3] 单俊鸿,周明凯,张美强.聚丙烯纤维混凝土在路桥中的应用 [4】 宗荣,职海涛.聚丙烯纤维混凝土抗裂性能研究[J】 (作者 单位:广东华路交通科技有限公司)

桥面铺 装施工工序为:桥面凿毛并清洗干净一钢筋网安装、支
承一桥 面湿润、安装标高控制轨道一微硅粉聚丙烯纤维混凝土

浇筑一 进口振动梁振捣.木抹子饰面一覆盖养护一凿毛。混凝土
浇筑施 工全幅进行连续作业.伸缩缝与伸缩缝间为一个作业段。 施工中 主要采用了以下措施来保证桥面铺装层的质量: ①凿毛 、润湿。进行桥面铺装前,桥面充分凿毛并清洗干净, 否则. 易引起桥面铺装层空鼓。混凝土浇筑前.桥面再用水充分 润湿, 但不能有积水。②安装钢筋网,用钢筋头支承起网片间距 lmx lm.使之上保护层为2.5cm。焊接标高控制轨道,用进口振捣 梁辅助 振动器.加以密实混凝土。③延长混凝土搅拌时问。由于 掺入了 聚丙烯纤维、膨胀剂减水剂等组分。为保证它们在混凝土 中的均 匀分散。搅拌时间应比普通混凝土适当延长30.60s。④ 夜间无 风天气施工。桥面铺装施工在5.6月.桥面施工现场气温 达27 ~36。C.为避免混凝土开裂,以夜间浇筑混凝土为主。⑤加强 整平饰 面。聚丙烯纤维的加入.使得抹面比普通混凝土困难些, 因此, 要适当增加抹面、抹平人员表面二次收浆,木抹子抹平。⑥ 加强混 凝土养护。辽西风大。为避免塑性收缩开裂,抹面后应及 时采用 塑料薄膜进行覆盖以防水分蒸发。补偿收缩混凝土要充
190

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