板梁桥铰缝混凝土材料优化试验研究.pdf
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1、王安辉等 : 板梁桥铰缝 混凝土材 料优化试验研究 DO : 1 0 1 3 9 0 5 j c n k i a w j z 2 0 1 6 0 4 0 9 板梁桥铰 缝混凝土材料优化试验研 究 王安辉 , 张衡 , 吴炫 ( 1 商丘工学 院土木 1 - 程学院 , 河南商丘4 7 6 0 0 0; 2 江苏省交通规划设计 院。 南京2 1 0 0 9 8) 【 摘要】 针对板梁桥铰缝开裂、 渗水、 游离石灰等病害问题, 以常见铰缝混凝土强度标号( C A 0 ) 为基准, 通 过比较普通混凝土、 不同掺量的粉煤灰混凝土之间的工作性能、 抗拉强度提升程度和收缩性能等 , 优选符合工程 需要的
2、铰缝混凝土配合比组成。结果表明, 采用细骨料对铰缝混凝土质量提升没有显著作用, 而以2 5 c m最大粒 径骨料进行配置较为合适; 在铰缝混凝土中宜掺入适量的粉煤灰, 粉煤灰的掺量控制在 1 0 1 5 , 可有效降低 混凝土的干燥收缩。 【 关键词】 铰缝混凝土; 劈裂抗拉强度; 粉煤灰; 白收缩 ; 干燥收缩 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 6 ) 04 0 0 2 3 0 2 0 引言 对于空心板梁桥, 铰缝底部 常出现勾缝开裂脱 落、 渗水、 游离石灰等病害, 甚至单板受力桥面铺装产 生纵向
3、裂缝。目前认为其根本原因是板梁铰缝混凝 土开裂 , 导致 板梁 之 间的横 向联 系破 坏 。这些 病 害形式会降低桥涵的承载能力, 使得上部主要承重构 件处于非常不利的受力状态, 加速了桥涵上部结构病 害发展 , 达到一定程度将导致铰缝混凝土逐步松散而 脱落 , 严重时形成一条破碎带 。 目前关于铰缝混凝土的质量控制存在两个问题, 一 是 , 对铰缝混凝土工作性能认识不到位, 仅仅以抗 压强度指标进行控制, 比较单一, 无法全面反应出铰 缝混凝土服役要求。二是 , 从功能要求上来看 , 铰缝 混凝土应具备较好的抗拉强度和 自密实性能, 但这两 者之间存在一些矛盾 , 目前抗拉强度的提升主要依
4、靠 特殊材料的添加( 如钢纤维) 来实现, 但是混凝土的流 动性又将随着掺量的增加而降低 。铰缝空间小 , 已 经难以振捣, 要强调 自密实性能必须在一定程度上增 加混凝土的流动性。 在我 国现有 的各类规 范或 指导 意见 中, 很 少见 到 对于板梁桥铰缝混凝土材料的配合 比要求。为了明 确铰缝混凝土材料配合 比的控制指标 , 提高板梁铰缝 的协同工作性能, 文中对板梁桥铰缝混凝土材料配合 比进行了优化试验研究。 1 试验方 案 试验方案设计的混凝土强度等级为 C A 0 , 试验研 究分为两个阶段。第一阶段: 通过试验确定不同水灰 比情况下, 石子最大粒径对铰缝混凝土力学性能、 长 期性
5、能的影响, 优选合适的水灰 比及石子最大粒径 , 其混凝土配合比如表 1 所示。第二阶段: 在优选出合 适的水灰比和石子的最大粒径的基础上, 研究粉煤灰 掺量对铰缝混凝土工作性能、 力学性能和长期性能 的 影响, 其混凝土配合比如表 2所示。综合两个阶段的 成果 , 提出铰缝混凝土的配合比设计控制要求。 表 1 第一阶段试 验配合比 编号 水灰 比 石子粒径砂 率 m m 水 泥 粉煤灰 石子 k g m k g m一 I 【 g m一 2 试验 结果与分析 2 1 第一阶段试验结果与分析 不同配合 比的铰缝混凝土 3 d 、 7 d和 2 8 d的抗压强 度、 劈裂抗拉强度及2 8 d自收缩
6、值如表 3所示。 8组不 同配合比的铰缝混凝土试件的 3 d抗压强 度 可达到 2 8 d强 度 的 5 0 以上 , 7 d抗 压强 度 发展 到 8 0 以上。3 d 劈裂抗拉强度可达到 2 8 d强度的 5 0 一 7 0 , 7 d 劈裂抗拉强度可达到 7 0 一 9 0 , 劈裂抗 拉强度在 7 d龄期的发展程度略低于抗压强度。从受 力情况来看, 铰缝混凝土主要以劈裂抗拉为主, 早期 劈裂抗拉强度的增长相对于抗压强度而言来得更为 咖 咖 咖 咖 3 2 5 7 4 5 6 8 l 2 9 7 9 8 6 4 3 3 3 3 2 2 2 2 4 4 4 4 O O O O 5 5 5
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