近日,中建八局研发的UHPC-CA超高性能混凝土又称UHPC(粗骨料)超高性能混凝土在青岛市重点项目、青岛市区中南部东西向交通大动脉——青岛辽阳路快速路项目成功应用。
UHPC-CA超高性能混凝土简介
超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete),也称作活性粉末混凝土,是一种极具创新性的水泥基工程材料,实现了工程材料性能的大跨越。
此次研发的UHPC-CA超高强度混凝土又称UHPC(粗骨料)超高性能混凝土,其各方面性能相较普通混凝土有明显差异,主要表现在:
——相较普通混凝土,UHPC-CA的最大特点是超高强、高韧性和高耐久性,此外还具有收缩小、耐磨性好的优点。
——适当配筋的UHPC-CA力学性能接近钢结构,同时UHPC-CA具有优良的耐磨、抗爆性能。
——相较普通混凝土,UHPC-CA特别适合用于大跨径桥梁,在高磨蚀、高腐蚀环境下表现优异。
——UHPC-CA+预制桥面板的施工方式将是未来钢箱梁桥面系施工趋势,在减少现浇施工对周围环境的污染的同时缩短桥梁的施工工期。
UHPC-CA超高性能混凝土研发成果
技术研发团队历时半年,通过对超高性能混凝土力学性能影响因素分析、在颗粒堆积模型的基础上,优化粉料粒径分布和骨料级配,开展一系列配合比实验,逐步优化UHPC-CA的力学性能和工作性能。
通过掺加粗骨料,减少了浆体体积,达到了低收缩、低徐变、高弹模的性能要求。目前研发的UHPC-CA超高性能混凝土,主要包含三大技术成果:
其一,通过对UHPC-CA超高性能混凝土配合比设计研究,依据最大密实度理论,粗骨料体积掺量达36.4%,大幅度降低UHPC-CA材料成本。
其二,通过对粗骨料超高性能混凝土拌和技术研究,进行试验确定骨料和粉料的投放顺序,根据流动性时变规律确定最佳搅拌时间,确保混凝土的拌合质量。
其三,通过粗骨料超高性能混凝土原材代换研究,采用价格低廉的石灰岩机制砂完全取代石英砂,进行混凝土原材的优化进而降低UHPC-CA超高性能混凝土的造价。
UHPC-CA超高性能混凝土技术应用
UHPC-CA超高性能混凝土采用常规拌合站常规设备,成功配备出120MPa的超高性能混凝土,满足各项设计指标要求,目前已在青岛辽阳路快速路项目成功应用。
青岛辽阳路快速路项目是青岛中心城区“六横九纵”快速路网的重要组成部分,其中主线桥梁设计时速60千米,标准段设置双向六车道,宽度25.6米,上部结构采用预制小箱梁,标准跨径30米;路口处根据跨径采用简支或连续钢箱梁;平行匝道设计时速40千米,宽7.5米,采用钢混组合梁结构,桥面板湿接缝设计采用UHPC-CA湿接缝。