箱梁C55高性能混凝土的抗裂性能研究

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发布时间：2021-10-24

资料介绍

在现代桥梁建设中, 大量采用了预应力高强混
凝土梁结构。高强混凝土由于水泥用量高, 水胶比
低, 使得混凝土温度收缩和自收缩大[ 1]
, 如养护不当
则要再加上较大的干缩, 通常被认为具有较高的开
裂倾向, 可能导致梁体表面开裂, 这一问题在工程实
践中已被证实[ 2, 3] 。为保证结构长期的安全使用,
避免有害裂缝的产生, 需要对混凝土早期所产生的
裂缝进行控制。
鄂东长江公路大桥主桥为( 3 67. 5+ 72. 5+
926+ 72. 5+ 3 67. 5) m 九跨连续半漂浮体系双塔
双索面的混合梁斜拉桥, 中跨为 PK 断面钢箱梁, 边
跨为 PK 断面预应力混凝土宽箱梁。边跨 PC 箱梁
中心线处梁高 3. 8 m, 风嘴宽1. 0 m, 底板宽 4. 4 m;
中间桥面板宽 14. 86 m, 全宽 38. 0 m, 桥塔处缩窄
为 34. 4 m; 标准横断面顶板厚 30 cm、水平底板厚
35 cm、斜底板厚 30 cm、中腹板厚50 cm。箱梁混凝
土强度等级为 C55, 采用满堂支架逐跨现浇, 一次浇
筑量大, 在温差和混凝土收缩影响下, 箱梁极易产生
裂缝。为明确箱梁拟用的 C55 高性能混凝土的早
期开裂特点, 采用多种开裂试验方法对 4 种配合比
混凝土的早期抗裂性能进行对比试验研究。
2 试验原材料及配合比
2. 1 原材料
水泥为华新水泥股份有限公司生产的堡垒牌
5 O 水泥, 3 、抗压强度分别为 5
MPa 和 58. 2 MPa; 粉煤灰为武汉阳逻电厂 ! 级粉
煤灰; 矿粉为武汉钢铁集团公司生产的磨细矿渣粉,
比表面积500 m2
/ kg; 砂为巴河黄砂, 细度模数 2. 9;
碎石为湖北黄石大冶旺仁百花碎石厂生产的 5~ 25
mm 连续级配石灰岩碎石, 压碎值11. 7%, 针片状含
量 4% ; 减水剂为 MAPEI SR 22 聚羧酸盐减水剂
(固含量 24%) ; 纤维为 DU RA 聚丙烯纤维, 长度 19
mm、直径 48 m, 束状单丝, 抗拉强度 290 MPa, 弹
性模量 3. 5~ 4. 8 GPa; 水符合规范要求。
2. 2 混凝土配合比
表 1 是箱梁 C55 高性能混凝土的试验用配合
比与基本性能试验结果, 其中 A1 为对比用基准混
凝土配合比, A2~ A4 为优化的箱梁 C55 高性能混
凝土配合比。由表 1 可知, 4 个配合比 C55 高性能
混凝土均有优良的工作性能, 强度满足设计要求。
3 试验结果与分析
3. 1 水化热
采用 JAF 热量计测定矿物掺合料对水泥水化
热的影响(见表 2) , 每次试验胶凝材料用量 30 g, 水
胶比 0. 40。表 2 结果显示, 随粉煤灰掺量增加, 水
化放热速率和水化放热量降低, 其中掺 20% 粉煤灰
的 7 d 水化热较纯水泥的降低了 13. 6%。在矿物掺
合料掺量同为 25% 条件下, 复掺粉煤灰与矿粉的 7 d 水化热略大于单掺粉煤灰的, 主要原因是矿粉活
性高于粉煤灰, 同时矿物掺合料复掺, 可以产生叠加
效应, 进一步促进胶凝材料的水化。