高抗扰动混凝土力学性能研究

【目的】为满足桥梁工程对修复材料提出的抗扰动、抗裂及快硬的实际需求,拟制备一种桥梁修补用的抗扰动快硬混凝土。【方法】首先,对高抗扰动混凝土材料在凝固过程中非振动条件及振动条件下的凝结时间进行对比分析;其次,测试两种条件下终凝后2 h试件的立方体抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度、新旧黏结劈裂抗拉强度及新旧黏结抗折强度;最后,对高抗扰动混凝土的28 d轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗压弹性模量展开研究。【结果】研究表明,在振动频率为5 Hz、竖向振动速度为2.5 cm/s的条件下,高抗扰动混凝土材料的凝结时间、早期及28 d力学强度均满足实际工程要求,其中早期抗压强度及弹性模量得到显著提升,相较于正常工况分别提高了8.54%、15.53%。【结论】利用该抗扰动混凝土浇筑桥梁横隔板,能有效提升新旧横隔板结构层间的黏结性能,研究成果对今后开展桥梁加固与修复具有一定参考。

抗扰动混凝土在新旧桥梁桥面板连接中的应用

京新高速公路(五环路～六环路段)工程新旧桥梁桥面板连接施工时,旧桥交通不能中断,连接混凝土质量经受扰动影响。该文从混凝土技术方案选择入手,在实体工程实施和质量检测的基础上,认为在不中断交通运行的情况下,采用抗扰动混凝土技术,辅以一定的交通导行措施,能够解决新旧桥梁桥面板的连接问题,可以充分保证混凝土的连接质量。

通车条件下抗扰动混凝土拼接养护期微观损伤研究

扩建桥梁的拼宽连接需要在通车条件下进行,对于仍在养护期内的抗扰砼拼接带性能可能会产生一定影响。通过现场检测仅能发现拼接带的宏观损伤,行车振动引起的拼接带内部微观损伤难以观测。基于有限元仿真分析、CT扫描技术,对拼宽桥梁拼接带的受力分布情况及实际损伤状况进行了研究。首先,利用ANSYS有限元软件建立拼宽桥梁实桥仿真分析模型,明确不同工况下拼宽桥梁拼接带的受力特点。其次,基于仿真模拟结果选取拼接带关键位置,获取拼接带跨中、四分点截面的接缝中心线及交界面关键位置处的抗扰砼芯样,进行抗扰砼芯样的外观观测。最后,利用CT扫描技术获取芯样断层扫描观察图像,并基于获取的扫描数据对芯样内部结构进行了三维重构,分析拼接带抗扰砼在受扰振动后的集料分布情况、裂缝扩展情况。结果表明:各工况下拼接带抗扰砼横向受力主要以顶部受压、底部受拉为主,仅支点位置附近存在偏压趋势,且均能满足抗扰砼材料强度要求;对于拼接带中心线位置处的芯样,芯样内部无明显裂纹损伤,芯样内部骨料、纤维分布均匀,拼接带顶部钢纤维多水平分布、底部纤维多斜向分布;对于交界面位置处的芯样,在芯样顶部交界面存在一定的微裂隙,裂隙深度小于1 cm,该微裂隙对拼接带界面性能影响较小,近交界面位置处,钢纤维存在一定下沉趋势且纤维多呈斜向分布;在通车条件下拼接桥梁,车桥耦合振动将造成拼接带内钢纤维发生取向、甚至下沉的影响,减小拼接带抗扰砼抗拉性能。

基于抗扰动混凝土材料性能的拼宽桥梁接缝方案仿真分析

为了提高拼宽桥梁施工的质量,在开发具有抵抗差异变形和扰动性能的新型混凝土材料的基础上,采用模拟垂直扰动后对开发的抗扰动混凝土材料性能进行试验,采用ANSYS有限元软件并基于材料性能试验结果,对拼宽桥梁接缝受力特性及方案的可行性进行仿真分析。研究表明:在振幅3mm、振频6Hz受扰振动后,开发的抗扰动混凝土可满足C50等级混凝土的强度要求;且在最不利车辆荷载布置工况下,抗扰动混凝土性能仍可满足拼宽桥梁拼接带的受力要求,拼接方案基本可行,可供其他改扩建工程参考。

混凝土凝结硬化阶段抗扰动性能研究

混凝土凝结硬化阶段的抗扰动性能是指混凝土在此期间经过振动的干扰,其强度发展不受影响的能力,这对于在不中断交通的情况下对桥梁进行维修和加固具有重要意义。本文在定义混凝土贯入阻力值与凝结硬化阶段初期、中期及后期的对应关系基础上,利用超声法对混凝土抗扰动性进行了研究,对混凝土凝结硬化初期、中期和后期的强度变化进行了分析,得出了混凝土在凝结硬化阶段的初期和后期具有一定的抗扰动性,但凝结硬化中期混凝土抗扰动性能最差的结论。

C70抗扰动高性能混凝土的应用研究

采用试验室研究、试验段检测评估等手段,分析了桥梁结构在正常通车条件下新建匝道与已有桥梁的连接部现浇混凝土结构由于受交通荷载扰动而引起混凝土裂缝、钢筋握裹力不良以及强度下降等不利影响,揭示了扰动对混凝土性能的影响规律。优选C70抗扰动混凝土并进行工程应用研究和结构混凝土质量检测评估,证明混凝土耐久性优良、实体结构质量可靠,技术方案切实可行。

交通修补用机制砂抗扰动自密实混凝土的配制与工程应用

本文从混凝土工程修补需求角度出发,提出了抗扰动混凝土的定义及特点,研究了新型抗交通扰动混凝土的配制技术。应用抗扰动混凝土外加剂,通过混凝土配合比基本参数优化技术、外加剂复掺技术等,配制出初始坍落度大于220mm、扩展度大于530mm、3d抗压强度大于40MPa、初终凝时间差小、早期强度发展快C50机制砂抗扰动自密实混凝土。并在贵州韩家店大桥桥梁路面修补工程中成功应用,抗扰动自密实混凝土可以抵抗行车荷载引起的车桥耦合振动对新拌混凝土及硬化混凝土的损伤,保证了在不中断交通的情况下进行桥面大范围重新铺装浇筑质量,取得了很好的应用效果。

玄武岩纤维对混凝土扰动条件下力学性能的影响

为了解混凝土在持续扰动条件下力学性能变化规律,采用电磁振动台模拟正常交通状态下行车激发的桥梁振动,对桥梁修补用混凝土进行扰动,考察玄武岩纤维对混凝土抗扰动能力的影响。实验结果表明:扰动能明显降低混凝土抗压强度,加入玄武岩纤维以后,改善了混凝土因扰动导致的分层离析现象,明显提高了混凝土的抗扰动能力;L20纤维对提高混凝土的抗扰动能力优于L3纤维;扰动条件下,若掺加单一类型纤维,当L20纤维掺量为0.3%时混凝土抗压强度最大,若掺加混合纤维,当L20纤维掺量为0.1%,L3纤维掺量为0.2%时混凝土抗压强度最大;L20纤维掺量0.3%时,或者L20纤维掺量0.1%,L3纤维掺量0.1%时混凝土的抗扰动能力优秀。

行车振动对混凝土性能的影响研究进展综述

文章阐述了行车振动对混凝土的力学性能、耐久性能影响以及不同种类抗扰动混凝土的研究进展,总结了现有研究的不足,并对以后的研究方向提出了新的建议。