论文部分内容阅读
高性能混凝土在桥梁工程中有着越来越广泛的应用,其耐久性问题也越来越突出,本文结合宿扬高速公路桥梁的工程实践,基于混凝土科学的理论基础,从配合比设计、长期性能与耐久性以及质量控制等方面对高性能混凝土进行了系统研究。提出了基于骨料模型的骨料级配优化方法,具有快速简便、精确度高的优点；采用半经验半理论的计算方法进行了基准配合比的设计,并通过正交试验对其进行优化,采用基于功效函数法的分析方式优选出了工作性、强度和抗氯离子渗透性等综合性能最佳的高性能混凝土配合比。以优选配合比为基准,对高性能混凝土进行了收缩、碳化和氯离子渗透性能的研究。其中从早期收缩、长期自收缩和干燥收缩三个方面研究了高性能混凝土的收缩性能,结果表明C50高性能混凝土自收缩较大,接近干燥收缩的一半且随着水胶比的减小而增大。建立针对特定强度等级混凝土的专项干燥收缩预测模型,可提高预测模型的准确性,并得到混凝土的干缩终值与停止养护时的强度成反比。采用电通量法和RCM法测试了混凝土的氯离子渗透性能,结果具有很好的相关性,骨料含量对扩散系数影响程度不及对电通量,水泥净浆和砂浆的电通量大于相同水胶比的混凝土,但扩散系数可能小于混凝土,对于电通量较大的试件,建议采用RCM法测试其氯离子渗透性能。采用了串联降压、结果修正、实际渗透深度测试等措施对电通量试验进行了改进,扩大了试验范围,减少了试验误差。电通量试验中氯离子的实际渗透深度,与电通量之间有很好的相关性,根据实际渗透深度计算得到混凝土的非稳态扩散系数,可用来进行定量分析。采用稳态扩散模型进行了海洋环境和使用除冰盐环境下混凝土中氯离子的渗透模拟,结果表明,本文推荐的C50高性能混凝土配合比在海岸线6km及以上的区域使用满足100年的耐久性要求,在除冰盐环境使用,应确保主梁结构混凝土表面的氯离子浓度不大于0.06%。综合收缩、碳化以及氯离子渗透性能的试验结果,本文研究设计的C50高性能混凝土配合比能很好地满足耐久性要求,结合宿扬高速公路桥梁的工程实践,提出了高性能混凝土现场质量控制的方法,保证了桥梁工程的质量和耐久性。