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自密实高性能混凝土在桥梁工程中的应用研究

项目名称：	自密实高性能混凝土在桥梁工程中的应用研究
摘要：	本课题来源于福建省交通厅科研项目（项目编号2002021）。本课题的研究通过借鉴国外的先进经验，结合我国的实际情况，通过理论研究和试验，提出自密高性能混凝土的配比设计理论、适用条件和应用范围，并将技术成果逐渐推广应用到公路桥梁建设、养护中去。课题组系统总结了自密实高性能混凝土配合比设计与优化，工作性检测方法；开展了钢管自密实混凝土的泵送施工模拟对比试验、钢管自密实混凝土短轴心受压性能分析、自密实高性能混凝土力学性能、变形性能、与钢筋的粘结锚固性能及受弯构件受力性能和自密实高性能混凝土在桥梁工程中应用进行了系列的研究，形成了一套自密实高性能混凝土在桥梁工程中应用的技术研究成果，完成主要内容有： 1、该项目针对新建钢管混凝土拱桥和既有桥梁的加固工程对自密实高性能混凝土技术的要求，进行了大量的自密实高性能混凝土配合比试验研究分析工作，试验研究包括试验室试验、工程现场试验和实际工程可泵性模拟施工试验，得到了满足工程应用的优化的自密实高性能混凝土配合比。其特点是：（1）在胶结料用量较少（450~550kg/m³）、沙率较低（40%-50%）的情况下，同时优异的施工工作性，硬化后的自密实高性能混凝土其弹性模量不低于普通混凝土，力学性能和变形性能等均能符合工程设计要求。（2）采用微膨胀技术，使自密实高性能混凝土收缩率小，与钢管壁粘结良好；同时采用高掺量粉煤灰技术，充分发挥粉煤灰的形态效应，增加混凝土的和易性，满足泵送和管内压力顶升混凝土的施工要求。并有效降低了材料成本，具有显著的经济效益。（3）提出了简便有效的自密实高性能混凝土工作性检测方法，即采用坍落度筒法和L型流动仪法联合测定，便于实际工程应用。（4）为了确保自密实钢管混凝土的工程质量，采用顶升法进行了自密实钢管混凝土与普通泵送钢管混凝土拱的现场模拟施工对比试验。试验结果表明，自密实混凝土作为钢管核心混凝土，其施工性能明显优于普通泵送混凝土，在施工过程中不泌水、不离析，硬化的混凝土能在各截面上均匀分布。 2、进行自密实钢管混凝土与普通钢管混凝土轴心抗压性能试验、自密实混凝土与钢管的粘结锚固性能试验，试验结果表明，自密实钢管混凝土短柱的荷载一应变曲线与普通泵送钢管混凝土短柱相似，其受力性能、变形性能优于普通泵送钢管混凝土短柱。自密实混凝土与钢筋的粘结锚固试验表明，在混凝土抗压强度基本机同的情况下，自密实混凝土的粘结强度略高于普通混凝土。 3、通过对自密实高性能混凝土受弯构件的开裂荷载、抗弯承载力、抗剪承载力、构件延性和破坏形态等进行了深入的试验研究，并与普通混凝土构件进行了对比。研究结果为自密实混凝土结构的有关规程制订和设计提供技术参考。 4、进行试点工程应用，总结工程应用经验。通过在新建桥梁工程、旧有桥梁加固工程等实际工程的应用，总结了自密实混凝土生产、施工和质量验收等方面的工程经验，为自密实高性能混凝土在桥梁工程中应用奠定了基础。采用自密实混凝土解决了普通混凝土施工中无法振捣的难题，对加快施工速度，降低施工噪声，保证的手提高了施工质量，取得了良好的技术的经济效益。经福建省科学技术信息研究所查新资料表明，国内外无相同或类似研究论文及成果报道；研究具有系统性和创新性，研究成果达到了国内领先水平，推广和应用该项目的研究成果将会产生明显的社会效益和经济效益。
关键词：	自密实高性能混凝土；桥梁工程；应用研究；自密实钢管混凝土；钢管自密实混凝土；钢管混凝土短柱；普通混凝土；高性能混凝土配合比设计；粘结锚固性能；混凝土配合比试验
项目负责人：	罗素蓉
参与人员：	王国杰,郑建岚,王雪芳
组织单位：	福建省公路管理局
主持或承担单位：	福州大学土木工程学院
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2002-3-1～2005-9-1
立项年份：	2002