高性能混凝土设计及其在铜黄高速桥梁工程中的应用研究

发布时间：2020-03-29 09:26

【摘要】：铜(川)黄(陵)高速公路沿线为黄土台塬沟壑区和黄土梁峁沟壑区,气候与地质环境恶劣复杂,气候干燥、昼夜温差大、沟深坡陡、流水侵蚀和重力侵蚀是普遍现象,对该地区基础工程特别是混凝土材料提出了很高的性能要求。基于此,本文结合当地丰富的粉煤灰和矿粉资源,研究设计的高性能混凝土,可以很好的满足铜黄高速公路实体工程建设,并且研究了矿物掺合料种类、配伍和掺量等对高性能混凝土的工作性、力学性能和耐久性能的影响。本文主要的主要研究内容如下:(1)调查研究了铜黄高速公路工程所处地区的地质环境、气候条件以及当地桥梁结构的病害,并对各种病害产生原因进行分析总结,为铜黄高速公路桥梁用高性能混凝土的研究设计作准备。(2)通过对试验所有原材料(水泥、集料、外加剂和矿物掺合料)技术性能进行测试,提出了原材料质量控制参数;基于铜黄高速沿线的环境特征,以及高性能混凝土的研究成果与前期试验,优选出了相应的试验方法。(3)总结分析了目前广泛应用的高性能混凝土配合比设计方法,优选出全计算法作为C35~C50桥梁工程混凝土配合比设计方法,并依据该方法计算的混凝土初步配合比,结合配合比关键参数包括水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料等对混凝土工作性能、力学性能影响研究,得出C35~C50高性能混凝土配合比。(4)研究了矿物掺合料对高性能混凝土的耐久性能包括干缩性能、抗冻性能、抗硫酸侵蚀性能的影响,并结合微观测试方法分析了矿物掺和料对高性能混凝土力学性能的作用机理。(5)工程应用结果显示,本文所研制的高性能混凝土在铜黄高速公路桥梁实体工程中得到了完美应用,工作性能、力学性能和耐久性能均达到了预期效果,并且有缩短工期、降低成本的作用。
【图文】：

杭州湾跨海大桥

图 1.1 杭州湾跨海大桥图 1.2 洛河特大桥1.2.2 矿物掺合料在高性能混凝土中的应用过去的几十年里各国已经做了大量的研究工作，，研究了矿物掺合料在高性能混凝土中的应用。挪威混凝土方面学者在 1986 年提出观点[2]，认为当混凝土配合料中有矿物掺合料的掺入时，会增大其抗压强度，使水泥石与集料间的界面过渡区更加致密，孔隙率不断优化，最后得到优良耐久性的高性能混凝土；法国当局在 1987 年部署相关科研部门、高等院校、研发公司等多家与混凝土相关的单位联合进行“混凝土的新途径”研究课题，举行了高性能混凝土研讨会并建造了有关模范工程；加拿大在 1989 年出资赞助有关部门以粉煤灰为外加剂，研究粉煤灰对高性能混凝土的影响，研发出了低孔隙率、低水化热、高弹性模量和拥有优良耐久性的高性能混凝土。我国水泥混凝土学术界有名的专家吴中伟教授在 1997 年 3 月的高强高性能混凝土会议中提出了绿色高性能混凝土的概念，提出应该节约水泥的使用，可以选择性的利用一些工业废渣进行施工建设[3,4]。

洛河,特大桥,高性能混凝土

图 1.1 杭州湾跨海大桥图 1.2 洛河特大桥1.2.2 矿物掺合料在高性能混凝土中的应用过去的几十年里各国已经做了大量的研究工作，研究了矿物掺合料在高性能混凝土中的应用。挪威混凝土方面学者在 1986 年提出观点[2]，认为当混凝土配合料中有矿物掺合料的掺入时，会增大其抗压强度，使水泥石与集料间的界面过渡区更加致密，孔隙率不断优化，最后得到优良耐久性的高性能混凝土；法国当局在 1987 年部署相关科研部门、高等院校、研发公司等多家与混凝土相关的单位联合进行“混凝土的新途径”研究课题，举行了高性能混凝土研讨会并建造了有关模范工程；加拿大在 1989 年出资赞助有关部门以粉煤灰为外加剂，研究粉煤灰对高性能混凝土的影响，研发出了低孔隙率、低水化热、高弹性模量和拥有优良耐久性的高性能混凝土。我国水泥混凝土学术界有名的专家吴中伟教授在 1997 年 3 月的高强高性能混凝土会议中提出了绿色高性能混凝土的概念，提出应该节约水泥的使用，可以选择性的利用一些工业废渣进行施工建设[3,4]。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U444

【参考文献】