近日,中建八局研發的UHPC-CA超高性能混凝土再青島市重點項目、青島市區中南部東西向交通大動脈——青島遼陽路快速路項目成功應用。
UHPC-CA超高性能混凝土簡介
超高性能混凝土,簡稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete),也稱作活性粉末混凝土,是一種極具創新性的水泥基工程材料,實現了工程材料性能的大跨越。
此次研發的UHPC-CA超高強度混凝土又稱UHPC(粗骨料)超高性能混凝土,其各方面性能相較普通混凝土有明顯差異,主要表現在:
相較普通混凝土,UHPC-CA的最大特點是超高強、高韌性和高耐久性,此外還具有收縮小、耐磨性好的優點。
適當配筋的UHPC-CA力學性能接近鋼結構,同時UHPC-CA具有優良的耐磨、抗爆性能。
相較普通混凝土,UHPC-CA特別適合用于大跨徑橋梁,在高磨蝕、高腐蝕環境下表現優異。
UHPC-CA+預制橋面板的施工方式將是未來鋼箱梁橋面系施工趨勢,在減少現澆施工對周圍環境的污染的同時縮短橋梁的施工工期。
UHPC-CA超高性能混凝土研發成果
技術研發團隊歷時半年,通過對超高性能混凝土力學性能影響因素分析、在顆粒堆積模型的基礎上,優化粉料粒徑分布和骨料級配,開展一系列配合比實驗,逐步優化UHPC-CA的力學性能和工作性能。
通過摻加粗骨料,減少了漿體體積,達到了低收縮、低徐變、高彈模的性能要求。目前研發的UHPC-CA超高性能混凝土,主要包含三大技術成果:
其一,通過對UHPC-CA超高性能混凝土配合比設計研究,依據最大密實度理論,粗骨料體積摻量達36.4%,大幅度降低UHPC-CA材料成本。
其二,通過對粗骨料超高性能混凝土拌和技術研究,進行試驗確定骨料和粉料的投放順序,根據流動性時變規律確定最佳攪拌時間,確保混凝土的拌合質量。
其三,通過粗骨料超高性能混凝土原材代換研究,采用價格低廉的石灰巖機制砂完全取代石英砂,進行混凝土原材的優化進而降低UHPC-CA超高性能混凝土的造價。
UHPC-CA超高性能混凝土技術應用
UHPC-CA超高性能混凝土采用常規拌合站常規設備,成功配備出120MPa的超高性能混凝土,滿足各項設計指標要求,目前已在青島遼陽路快速路項目成功應用。
青島遼陽路快速路項目是青島中心城區“六橫九縱”快速路網的重要組成部分,其中主線橋梁設計時速60千米,標準段設置雙向六車道,寬度25.6米,上部結構采用預制小箱梁,標準跨徑30米;路口處根據跨徑采用簡支或連續鋼箱梁;平行匝道設計時速40千米,寬7.5米,采用鋼混組合梁結構,橋面板濕接縫設計采用UHPC-CA濕接縫。