钢纤维轻集料自密实混凝土的配制及其在钢桥面铺装中的应用.pdf
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1、2 0 1 1年 第 3期 (总 第 2 5 7 期 ) Nu mb e r3j n 2 01 1 ( T o t a I No 2 5 7) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 MATERI AI , AND ADM I NI CL E d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 3 0 1 9 钢纤维轻集料 自密实混凝土的配制及其在 钢桥面铺装中的应用 张春晓 。丁庆军 ( 1 总参工程兵科研三所 ,河南 洛阳 4 7 1 0 2 3 ;2 武汉理工大学 ,湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要:
2、 通过对钢纤维轻集料自密实混凝土流变特性与各组分的影响机理的分析, 制定了其工作性能控制方法, 成功配制出了轻质高 韧、 组分均匀 、 超高流动性能的混凝 土 , 应用于青郑高速某钢箱梁桥的桥面铺装 , 降低了桥身 自重 , 提高 了施工质量与效率 , 解决 了钢桥面 路面推移 、 拥包的工程难题。 关键词 : 自密实 ;轻集料 ;钢纤维 ;组分均匀性 ;钢桥 面铺装 中图分类号: T U5 2 8 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 - 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 5 9 0 4 Pr e pa r a t i on a nd a ppl
3、 i c at i on o f s t e el f i be r l i gh t a ggr e ga t e an d s e l f - c ompac t i ng c on cr e t e i n t he p av eme n t of s t e el b r idge de c k Z H ANGC h u n - x i a o , DI NGQin g -j u n ( 1 T h e 3 r dE n g in e e r S c i e n t i fi cR e s e a r c hI n s t i t u t e o f t h e He a d q u
4、a r t e r s o f t h eG e n e r a l S t a ff, L u o y a n g4 7 1 0 2 3 , C h i n a ; 2 Wu h a n U n i v e r s i ty o f T e c h n o l o g y , Wu h a n 4 3 0 0 7 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t : Ba s e d o n r h e o l o g i c a l p r o p e i e s a n d t h e me c h a n i s m o f e a c h c o mp o n e n t
5、 o ft h e a n a l y s i s o f t he s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d l i g h twe i g h t a g g r e g a t e s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e , c o n t r o l o f i t s p e r f o r ma n c e we r e d e v e l o p e d , a n d s u c c e s s f u l l y p r e p a r e d o u t o f l ig h t a n
6、d h i gh t o u g h n e s s , c o mp o s i t i o n u n i f o r mi t y , h i fl o wp e r f o rm a n c e c o n c r e t e , u s e di nt h eQ i n g Z h e n gh i 一 s p e e d s t e e l b r i d g e s u r f a c e p a v e me n t , r e d u c i n gthed e c kw e i 曲t , i mp r o v e c o n s t r u c t i o n q u a
7、l i ty a n d e ffic i e n c y , s o l v e t h e p r o j e c t p r o b l e ms o f t h e s t e e l b ri d g e d e c k K e ywo r d s : s e l f c o mp a c t i n g ; l i ght we i g h t a g g r e g a t e ; s t e e l fi b e r ; c o n t e n t u n i f o r mi t y ; p a v e me n t o f s t e e l d e c ko f b r
8、i d g e 0 引言 钢箱梁桥具有 自重轻、 架设方便 、 跨越能力大、 经济等显著 优势, 在国内外桥梁工程建设 中得到了越来越广泛的应用。 钢 箱梁桥桥面铺装层是桥梁行车系的重要组成部分, 它的质量直 接影响到行车的安全性、 舒适性 、 耐久性等, 已成为评价桥梁工 程质量的主要指标 。 作 为钢箱梁桥 的关键技 术之一 , 桥面铺装 技术的重要性 A益 凸现 出来。 武汉市青菱至郑店高速公路是武汉市规划的七条快速出 口通道中的一条南部高速公路, 它的建成将在市区南部形成中 环与外环的快速连接通道 , 对改善本区域的交通环境 、 增强路 网聚散能力 、 提升城市形象和功能、 发挥特大城
9、市辐射带动作 用具有十分重要的意义。 钢箱梁桥位于 B匝道 K 0 + 6 0 5处, 钢箱 梁桥面净宽 9 5 0 m, 总长为三跨 1 4 4 m( 4 2 m + 6 0 m+ 4 2 m) 。 原设 计为桥面铺装 6 c m厚 S MA1 3 + 4 c m厚 S MA1 3 , 为保证桥面铺 装施丁质量, 同时又不增加钢桥梁的的荷载而影响桥梁结构安 全, 决定在钢桥面上应用高韧性轻质混凝土与 S MA1 3沥青混 凝土组合的铺装新方法, 在钢板上设置剪力件 、 绑扎钢筋网, 在 钢板上浇筑 5 c m的 C 5 0 ( 0 2 5 ) 高韧性抗裂高强轻质混凝土, 然后再铺装一层4 c
10、 m厚的 S MA1 3 ( 铺装 S MA1 3 起到外观与整 个路面一致性 ) 。 根据钢箱梁立交桥的受力特点与结构设计要求, 钢箱梁桥 收稿 日期 :2 0 1 0 1 0 1 1 SM A 1 3 高 韧性轻质 混凝土 剪 力件 钢 筋网 防锈防水层 钢桥 面板 图 1 新 型钢桥面铺装结构示意图 桥面铺装轻集料混凝土应具有轻质、 免振捣、 高强、 高韧、 高耐 久等特点 。 ( 1 ) 力学性能: 2 8 d抗弯拉强度6 0 MP a , 2 8 d抗压强度 600 M Pa 。 ( 2 ) 工作度 : 自密实 , 避免振动器振动破坏钢桥面防锈层 , 扰乱预设钢筋和剪力件 , 加快施
11、工速度。 ( 3 ) 表观密度: 1 8 0 0 1 9 5 0 k g m , 减轻大跨桥梁荷载。 ( 4 ) 降噪效果 : 减小 5 d B。 ( 5 ) 摩擦系数 : 0 4 0 。 1 钢纤维轻集料 自密实混凝土的流变特性 新拌轻集料白密实混凝土是一种兼具黏、 塑 、 弹性的流变 特性翻, 新拌混凝土的流体模型被认为是具有黏塑型的宾汉姆 流体, 其流变方程可以写成: Jr = 0 + y ( 1 ) 5 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 式中 : r 剪应力 , P a ; 剪切速率 , S 。 。 ; 卵 塑性 黏度 , P a S ; r 屈服应力
12、, P a ; 时间 , S 。 从式 ( 1 ) 知屈服应力 丁 n 与塑性黏度 是决定混凝土流变特 性的基本参数 。 塑性黏度是新拌 混凝土拌合物 内部结 构阻碍混凝 土浆体 流动的一种特性 , 它反映了混凝土的流动变形速度 的快慢 , 塑性 黏度产生在相互平行 的各层流之问 , 产生 的方 向与混凝土流动 方向相反 , 因此可以说混凝土的塑性黏度和流动性相对立。 对于 轻质自密实混凝土, 其流动性不仅与水泥矿物掺合料种类 、 掺量、 粒度分布有关 , 还与外加剂的种类 和掺量有关 , 集料 的粒度 、 自 重对混凝土流动性能 的影响也很大 , 而混凝土的塑性黏度不仅 受矿物掺合料种类与掺
13、量 的影响 , 而且受到外加剂种类和掺量 的影响。 以上分析 了影 响轻质 自密文混凝 土塑性黏度和屈 服应力 的基本规律 , 不难看出塑性 黏度 和屈服应力的大小对轻质混凝 土 的流变性能有 着显著 的影响 , 为此要想获得高工作度的轻质 自密实混凝 土 , 就 应该 减小混凝土 的屈服 应力 。 , 并尽 可能的 提高浆体的塑性黏度 。 钢纤维增强轻质 自密实混凝土拌合物主要 由轻集料 、 细集 料 、 胶结材料 、 水 、 适 宜的外加剂与增黏组 分 6部分组成 。 对于 新拌 的轻集料混凝土中, 由于轻 集料 、 细集料 、 未水化的水泥颗 粒及水泥浆体的密度各不相 同, 在混凝土拌和
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- 关 键 词:
- 纤维 集料 密实 混凝土 配制 及其 桥面 中的 应用
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