管内高性能混凝土的研究.ppt

1、管内高性能混凝土的研究,研究的主要内容,分析钢管混凝土的脱空主要原因。研究管内高性能混凝土的性能要求和控制参数。研究管内高性能混凝土的原材料要求和配合比设计方法。研究管内高性能混凝土防脱空的综合技术措施。研究超声法检测钢管混凝土缺陷的方法,研究的主要目标,提出管内高性能混凝土的性能要求和控制参数。提出管内混凝土的原材料要求和配合比设计方法。提出钢管混凝土防脱空的综合技术措施的建议。提出超声法检测钢管混凝土缺陷的方法。,钢管混凝土脱空原因的分析,初期阶段的脱空：原因：新拌混凝土的泌水和沉缩 大小：零至数厘米 早期形成的脱空：原因：混凝土的化学收缩、自收缩以及冷缩 大小：9035010-6（约每米

2、0.090.35mm)运营期形成的脱空：原因：日照引起的管与混凝土的温差、季节温差及混凝土的后期收缩。大小：150 65010-6（约每米0.150.65mm),对脱空高度影响最大的是新拌混凝土的泌水量，钢管直径越大，越容易出现脱空，且脱空高度越大；因此，防止出现过大脱空的主要措施是控制新拌混凝土的泌水率。日照温差和季节温差引起脱空仅次于泌水和沉缩造成的脱空，而这种原因造成的脱空较难彻底消除。早期化学收缩和自缩及冷缩引起的脱空量最小，采用在混凝土中掺入膨胀剂，可以补偿早期化学收缩和自缩及冷缩引起的脱空，减少钢管混凝土的脱空量。所以，对钢管混凝土拱桥而言，主要的技术措施是尽可能减小钢管与混凝土之

3、间的脱空。,初期阶段的脱空试验研究,钢管混凝土初期阶段造成的脱空是对脱空高度影响最大的因素，而脱空高度与新拌混凝土的泌水量和钢管直径密切相关，泌水量和钢管直径越大，越容易出现脱空，且脱空高度越大，因此，要求管内混凝土的常压泌水量应为零，但管内混凝土大部分是在有压状态，且泌水在管顶部的分布状态尚不清楚，为了进一步了解泌水造成的脱空，拟进行少量足尺模型试验（一个1米直径、一个0.5米直径）,以进一步掌握泌水造成脱空量,为此设计了两套试验装置，现正在加工制作。,管内高性能混凝土的性能要求,1、新拌混凝土应有良好的流动性、充填性和通过能力，易于泵压施工，易于自密实。2、新拌混凝土的泌水应尽可能小，常压

4、下应无泌水，以减少或消除泌水导致的脱空。3、水化热温升应小，以降低钢管混凝土成拱温度和减少冷缩脱空。4、混凝土在凝结硬化早期体积应有微膨胀，以补偿和减少化学收缩和自缩及冷缩。5、硬化混凝土的长期徐变和干缩应尽可能小。,管内高性能混凝土的控制参数,1、新砼的坍落度控制在200240mm；坍落扩展度控制在450600mm；2、新拌混凝土的常压泌水率应为零；3、混凝土砂率应通过充填性（U型箱或L型箱）试验选择。4、管内混凝土的水化热温升宜小于250C5、混凝土中应掺入膨胀剂，膨胀剂品种和掺量应根据试验确定，混凝土约束膨胀率以0.02%0.04%为宜。6、每立方米混凝土中胶凝材料总用量宜不超过480k

5、g/m3。,U型箱试验装置,L型箱试验装置,管内高性能混凝土的原材料要求,（1）水泥：采用旋窑生产的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥或道路硅酸盐水泥。水泥熟料中C3A的含量应低于8%。比表面积为300380m2/g；水泥的强度等级应根据混凝土强度等级确定，宜按下表选择：混凝土强度等级 C30 C35C45 C50C60 水泥强度等级 32.5 42.5 52.5,（2）骨料：石子：除应满足普通混凝土用骨料的各项技术要求外，石子的颗料应浑圆，针片状含量应小于5%，石子最大粒径宜不大于31.5mm；当混凝土强度等级大于C50时，石子最大粒径宜不大于25mm。砂：除应满足普通混凝土用砂的各

6、项技术要求外，砂的细度模数宜为2.603.00。,掺合料和外加剂：管内高性能混凝土宜掺入掺合料，掺合料可采用粉煤灰和硅灰；所采用的粉灰应符合GB1596-91用于水泥和混凝土中的粉煤灰中的I级粉煤灰，或采用超细粉煤灰。硅灰应符合公路工程混凝土用掺合料的技术要求。管内高性能混凝土中应掺入泵送剂、缓凝型泵送剂或缓凝型高效减水剂，采用的泵送剂、缓凝泵送剂或缓凝减水剂应不增加混凝土的泌水。管内高性能混凝土宜掺入膨胀剂，膨胀剂除应符合混凝土膨胀剂（JC-476-1998）的要求外，还应检验掺膨胀剂混凝土在密封状态下的膨胀率，以优选膨胀剂品种。,依托工程（茅草街大桥）混凝土的推荐配合比参数,水灰比：控制在0.360.40之间；用水量：控制在185190kg以下；砂率：控制在40%46%之间；通过填充性试验确定。混凝土坍落度为200240mm，坍落扩展度为450600mm；一小时坍落度损失小20mm。混凝土常压泌水率为零。,下阶段将开展的工作,1、通过现有资料的整理分析，对管内高性能混凝土的配合比设计方法进行研究，提出管内高性能混凝土的配合比设计方法；2、结合依托工程指导管内高性能混凝土的配合比设计