免蒸养超高性能混凝土-既有混凝土界面粘结性能试验研究

免蒸养超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)在常温养护下具有超高强、超耐久等优异性能,其与普通混凝土(Normal concrete,NC)界面的粘结性能是保证免蒸养UHPC加固NC结构获得良好性能的重要因素。为研究免蒸养UHPC-NC界面粘结性能,设计直剪试验,分析免蒸养UHPC龄期、NC强度、NC表面处理方式和界面粘结剂对界面粘结性能的影响,提出了免蒸养UHPC-NC界面粘结-滑移本构模型,并给出相关刚度系数建议值。结果表明:免蒸养UHPC-NC试件界面破坏模式主要分为粘结界面破坏、粘结界面和NC破坏、NC破坏及NC和UHPC破坏;刻槽组较凿毛组试件具有明显的开裂阶段,表现出一定的延性且具有更高的粘结强度,最大提高量为183.7%;界面使用SiKa 32LP结构胶时,其粘结强度为4.91 MPa,是其他界面粘结剂试件粘结强度的两倍以上。因此,当采用免蒸养UHPC加固NC构件时建议NC表面刻槽和采用SiKa 32LP结构胶。

低收缩免蒸养UHPC桥面铺装材料性能及构造设计

为减少超高性能混凝土(UHPC)的收缩变形并降低养护成本,以多孔烧结铝矾石(CB)骨料作为内养护剂,研发了一种低收缩免蒸养的UHPC。通过室内试验,对自研UHPC的力学和变形性能进行了测试与评估。通过有限元数值模拟,分析了UHPC桥面铺装层的早期温湿度应力演化规律。结果表明,自研UHPC在免蒸养条件下仍然具有超高强度,28 d抗压强度达154 MPa,28 d劈裂抗拉强度达19.3 MPa;含CB骨料UHPC的28 d自收缩变形仅为160μm/m,可有效降低UHPC铺装层发生翘曲、与下层混凝土发生脱粘的风险;UHPC的耐磨耗和抗冲击性能远优于普通混凝土,可延长桥面铺装层的使用寿命。数值计算结果表明,UHPC铺装层的最大拉应力受铺装层厚度和长度影响不大,因此不需要切缝。为增强UHPC铺装层与基层之间的黏结性能,基层混凝土表面应做粗糙化处理(露石表面),基层与UHPC铺装层之间按设计进行植筋。通过上述研究,验证了采用自研UHPC作为混凝土桥面铺装层的可行性。

桥面铺装免蒸养超高性能混凝土力学性能试验研究

针对桥面铺装UHPC技术研究,采用天然砂,运用正交试验方法,探究水胶比、高强功能性复合掺合料掺量、钢纤维掺量(体积分数)及石粉掺量等因素对免蒸养UHPC力学性能的影响规律。探析UHPC不同类别尺寸试件成型及养护方式下的强度发展规律及变化,经各龄期强度敏感性分析,通过比对试验研究,实现了应用新疆地材配制免蒸养UHPC的技术路径,且最优试验组混凝土的28d抗压强度达到135.5MPa,60d抗压强度达到144.4MPa。

免蒸养高性能混凝土轨枕的试验研究

在高性能混凝土轨枕生产过程中引入新型超早强外加剂可以提高混凝土早期强度,实现免蒸养工艺。对比研究免蒸养工艺和蒸养工艺生产的混凝土轨枕力学性能、耐久性、静载抗裂强度和疲劳抗裂强度等性能指标,探索高性能混凝土轨枕免蒸养工艺在不同温度环境下应用的可行性。

预制构件用超早强免蒸养混凝土的研制

进行了预制构件用超早强免蒸养混凝土的配合比试验,分析了SBT-510超早强剂、CSP-12早强型高效减水剂以及粉煤灰、矿粉等对混凝土早期强度和工作性能的影响。结果表明:采用0.31水胶比,复掺3.0%的SBT-510超早强剂和1.5%的CSP-12早强型高效减水剂时,能显著提高混凝土的早期强度,在自然养护条件下,混凝土12 h抗压强度最高可达到36 MPa,在11℃养护条件下,12 h抗压强度也可达到15 MPa;双掺10%粉煤灰和10%矿粉不但有利于混凝土早期强度的提高,还可改善混凝土工作性能、降低水泥用量。

装配式建筑构件免蒸汽养护国内外现状研究分析

国外对于免蒸汽养护混凝土的技术研究已相当完善,该技术可降低生产能源成本,减少混凝土构件制作时间,加快建筑模板的周转,同时可提高混凝土早期强度,具有保证产品的生产及时性与高质量要求、提高混凝土产品使用耐久性等优点。

T/CBMF 64—2019《预应力高强混凝土管桩免压蒸生产技术要求》标准解读

为了便于标准使用各方准确贯彻实施标准的具体要求和规定,简述了中国建筑材料联合会团体标准T/CBMF 64-2019《预应力高强混凝土管桩免压蒸生产技术要求》的编制背景、编制目的和意义,详细说明了标准条文的具体内容,提出了实施过程中应注意的问题。

免蒸养超高性能混凝土力学性能的试验

在桥梁工程中,免蒸养超高性能混凝土(UHPC)较传统蒸养UHPC具有广阔的工程应用前景。基于常规材料制备免蒸养UHPC,通过改进传统制备工序,改善UHPC基本性能,开展立方体抗压、轴心抗压、抗折、弹性模量等基本力学性能试验,分析减水剂类型、钢纤维体积掺量对免蒸养UHPC力学性能的影响,对比不同养护条件下力学性能的差异。试验结果表明:聚羧酸减水剂的增强效果优于萘系减水剂;钢纤维体积掺量在2%范围内,随着掺量的增加,UHPC强度明显提高;自然养护下,UHPC除抗折强度外,其他力学性能均接近于标准养护下UHPC力学性能,各性能指标均符合工程要求。

地铁隧道管片混凝土免蒸养技术研究及其发展

针对蒸汽养护对混凝土可能产生不可逆转的结构破坏和能耗大的问题,采用聚羧酸外加剂的接枝共聚技术,开发出了超早强型的聚羧酸减水剂,并进行了管片混凝土的制备。结果表明,采用超早强型聚羧酸能明显加速水泥的水化进程,促进早期强度的发展,在低温(10℃～20℃)条件下实现管片混凝土的免蒸养,12h可达到管片拆模吊起所需要的强度,这对降低管片混凝土的生产成本、节约能源具有积极的意义。

免蒸养UHPC在正交异性钢桥面铺装中的应用

近年来,UHPC在正交异性钢桥面一体化解决方案中获得广泛应用,针对在役钢桥面铺装养护施工封闭交通压力较大,免蒸养UHPC较传统蒸养UHPC更具使用价值。从抗压强度和干燥收缩对免蒸养UHPC及蒸养UHPC进行对比研究,并分析免蒸养UHPC在车辆载荷振动条件下的强度发展规律。结果表明:免蒸养UHPC早期抗压强度发展快,3d为102.3MPa,28d可达135.9MPa,满足不中断交通养护的实际需求;免蒸养UHPC的28d干燥收缩340με,略高于蒸养型UHPC;车辆载荷振动对免蒸养UHPC的强度影响不大。此外,免蒸养UHPC钢桥面铺装试验段跟踪监测结果表明免蒸养UHPC铺装能够大幅降低正交异性钢桥面板肋间相对挠度和最大拉应变,从而改善正交异性钢桥面板的整体受力状况,降低发生疲劳开裂的风险。

超早强混凝土在预制盾构管片中的应用研究

盾构管片采用工厂预制生产,混凝土采用蒸汽养护,虽然保障了产量和生产效率,但消耗大量煤炭、天然气或石油等不可再生资源,造成大量资金的投入、能源的消耗和污染物排放的增加。本文介绍通过添加辅助性胶凝材料优化混凝土配合比的方法,该方法可以大幅度提高管片混凝土早期强度,从而减少人员操作,提高生产效率,有效控制表面浆体厚度和裂缝的出现,实现不需蒸养即满足每天一番的生产需求。超早强混凝土在预制盾构管片中的应用可节约能源,降低污染物排放。

现役钢-UHPC桥面铺装修复技术研究

为了解决正交异性钢桥面的疲劳破坏病害,提出了一种基于免蒸养超高性能混凝土(UHPC)的钢桥面组合结构,结合实际工程给出了栓钉布置和钢筋间距的优化方案,总结了适用于钢桥面铺装的UHPC材料性能指标;对于大面积摊铺问题,设计了UHPC专用铺装施工设备,并进行了工艺性试验;通过有限元模拟分析了润扬大桥不同铺装体系下的变形情况,并与实桥监测数据进行了对比。结果表明:免蒸养UHPC结合完善的养护工艺能够抑制早期收缩裂缝的产生与发展;UHPC铺装相较于原环氧沥青混凝土铺装,钢桥面板的最大拉应变下降了53.3%,最大肋间相对挠度下降了42%;UHPC铺装能大幅提高桥面系的刚度,降低正交异性钢桥面板和铺装层的疲劳开裂风险。