桥梁课题高性能混凝土施工技术研究-2017年10月.docVIP

高性能混凝土施工技术研究 前言 高性能混凝土适应了工程结构向大跨、高耸、重载方向发展，以及承受恶劣环境条件的需要，已广泛应用于高层建筑、桥梁、港口海洋工程、地下工程等领域，并取得了重大效益。高性能混凝土技术对提高普通混凝土的工艺水平也有重要的指导意义，与国外相比，我国工程中应用的混凝土强度等级普遍低下，而推广应用高性能高耐久混凝土也必将促进国内混凝土技术的总体水准的提高。 各国混凝土工程使用实践证明，如果片面追求较低的建造费用而忽视了对结构耐久性的改善，不仅影响运输交通的安全、减少结构使用寿命，同时投入的养护维修费用巨大，以至远远超过建造中节省的费用。 1. 高性能混凝土的发展现状. 水泥混凝土是最大宗、应用最广泛的人造材料。习惯上，我们把混凝土强度低、自重和脆性大看作它的主要弱点，伴随着工程材料质量和施工技术水平的不断提高，特别是高层建筑、大跨度结构、海洋工程以及一些优质混凝土制品的发展需要，一般的混凝土已不能满足要求。因此，研究和制备高强高性能混凝土是十分必要的。 高强高性能混凝土是目前混凝土材料科学的重要发展方向之一。国内外许多学者对其进行了研究，并发表了大量的文献资料。高强混凝土具有快硬、高强、高均质性、高密实性和高耐久性等特点。使用高强混凝土可以减小混凝土结构自重和混凝土构件的截面尺寸，节约资源和能源等。 以常规水泥、砂石为原材料并采用常规工艺生产配制的现代高强混凝土是在混凝土组分中引入高效减水剂之后，从70年代初期开始发展起来的，它克服了以往的高强混凝土不能预拌生产和泵送施工的根本缺陷，在拌和物的工作度和混凝土的强度与抗渗性等方面具有独特的优良性能，因而迅速在国际范围内得到广泛应用。 一、国内外高强高性能混凝土发展状况 在我国，通常将强度等级等于和超过C50的混凝土称为高强混凝土，这一分类标准比较适合我国的国情，并为中国土木工程学会高强和高性能混凝土委员会所认同。美国对高强混凝土的定义至今仍采用ACI（美国混凝土学会）在1984年提出的分类界限，即以圆柱体抗压强度标准值达到或超过42MPa（相当于我国C50）的混凝土为高强混凝土，但也有一些国家将这一界限定得更高。 最早大量应用高强混凝土的工程对象是高层建筑。利用高强混凝土的高强、早强和高变形模量的特点，可以大幅度缩减高层建筑底层墙柱的截面并增加建筑使用面积，可以扩大建筑物的柱网间距并改善建筑使用功能，可以统一柱子的模板规格、减少摸板材料用量、加快模板周转并缩短施工工期，可以增加结构刚度、减小高层房屋的压缩量与水平荷载下的横向位移。高强混凝土动摇了钢结构在超高层建筑中的统治地位，现在世界上最高的房屋建筑已让位于钢筋混凝土结构，为位于马来西亚吉隆坡的城市中心，这一双塔大厦高450m，底层受压构件用C80高强混凝土。在钢筋混凝土房屋建筑中，其后张预应力楼层也用了C60-C70级的高强混凝土。在钢—混凝土组合结构高层建筑中，强度等级用得最高的是美国西雅图的( 双联广场)，其3m直径的钢管混凝土柱中的混凝土强度等级相当于C130，采用这样高的强度等级是为了满足结构的刚度需要（要求混凝土的变形模量达到50GPa，而对混凝土的设计强度需要则仅为95MPa）。 在桥梁结构中采用高性能混凝土可能具有更大的潜力，高性能混凝土能有效地降低桥梁结构自重（大跨桥梁中，自重可占总荷载的60%）和提高结构刚度，有利于增大桥跨、减小桥墩，或者缩小结构的截面高度，增加桥下净空。但更为重要的还在于增加桥梁的使用寿命，降低平时的维修费用。对于许多工程尤其是基础设施工程来说，高性能混凝土的耐久性比其强度具有更重要的意义。 我国在现代高性能混凝土的研究和应用上起步并不算晚。早在1980年前后，铁路部门就在铁道科学研究院系统研究的基础上，在湘桂铁路复线的红水河三跨斜拉桥预应力箱梁中用了大坍落度的高性能混凝土（实际强度超过C60级），这是我国第一个采用高强泵送混凝土的工程。 近年来随着我国城市建设高潮的兴起，以及国家建设部将高性能混凝土作为八五期间重点推广新技术的大力倡导，国内在高性能混凝土的应用上出现新的局面。据不完全统计，国内已建和在建的高度超过100m的超高层建筑中，应用高性能混凝土的已逾40座，辽宁物产大楼是迄今混凝土设计强度最高的一幢超高层建筑，用了C80现浇混凝土。目前上海和北京均能供应C80以上的商品预拌混凝土。上海建筑工程材料公司等单位研制开发的C80高性能混凝土，采用优质高效减水剂与超细矿粉复合的技术路线，于94年10月和95年7月分别在上海浦东的世界广场地下室工程和上海国际大厦主楼工程的第21层框架结构中成功完成C80商品混凝土泵送施工。北京城建集团总公司构件厂于95年11月在北京市财税大楼首层柱子施工中，选定4根柱子用C110级商品预拌混凝土浇注成功（用525#水泥掺硅粉及优质高效减水剂