橋用混凝土關(guān)鍵技術(shù)培訓(xùn)課件

1、橋用混凝土關(guān)鍵技橋用混凝土關(guān)鍵技術(shù)術(shù)2綱綱 要要 橋梁混凝土性能要橋梁混凝土性能要求求 關(guān)鍵技關(guān)鍵技術(shù)術(shù)裂縫控裂縫控制制耐久性提耐久性提升升超高性能超高性能化化 結(jié)語(yǔ)與展結(jié)語(yǔ)與展望望一、橋用混凝土性能要一、橋用混凝土性能要求求我國(guó)交通工程的發(fā)我國(guó)交通工程的發(fā)展展 我國(guó)鐵路、公路總里程位居世界前我國(guó)鐵路、公路總里程位居世界前列列高速鐵路高速鐵路高速公路高速公路4城市公路城市公路交通強(qiáng)國(guó)交通強(qiáng)國(guó) 截至截至2019年底，我國(guó)高速鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到年底，我國(guó)高速鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到3.5萬(wàn)公里萬(wàn)公里，世界第一世界第一 高速公路總里程約高速公路總里程約15萬(wàn)公里萬(wàn)公里，世界第一世界第一2019年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)

2、展統(tǒng)計(jì)公報(bào)年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)橋梁是交通工程的重要組成部橋梁是交通工程的重要組成部分分 橋梁橋梁是跨越水域、山谷及一切交通通道的是跨越水域、山谷及一切交通通道的關(guān)鍵節(jié)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)點(diǎn)梁式梁式橋橋鋼拱鋼拱橋橋懸索懸索橋橋5橋梁建設(shè)是一個(gè)國(guó)家科技水平和施工能力的綜合展橋梁建設(shè)是一個(gè)國(guó)家科技水平和施工能力的綜合展現(xiàn)現(xiàn)我國(guó)橋梁技術(shù)發(fā)展特我國(guó)橋梁技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)點(diǎn)古代：趙州橋古代：趙州橋近代：錢塘江大橋近代：錢塘江大橋現(xiàn)代：北盤江第一橋現(xiàn)代：北盤江第一橋 跨越式發(fā)展跨越式發(fā)展是我國(guó)橋梁技術(shù)進(jìn)步特征是我國(guó)橋梁技術(shù)進(jìn)步特征材料、設(shè)計(jì)、建造與管材料、設(shè)計(jì)、建造與管養(yǎng)養(yǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式創(chuàng)新與突技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式創(chuàng)新與突破

3、破 我國(guó)已經(jīng)成為全球我國(guó)已經(jīng)成為全球橋梁大國(guó)橋梁大國(guó)且具有且具有優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵技優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)時(shí)間時(shí)間橋梁總數(shù)橋梁總數(shù) /萬(wàn)座萬(wàn)座橋梁總長(zhǎng)橋梁總長(zhǎng) /萬(wàn)公里萬(wàn)公里2007572.33.7201271201987.86.0654%163%橋梁類橋梁類型型主跨世界排名前十中國(guó)橋梁數(shù)主跨世界排名前十中國(guó)橋梁數(shù)量量斜拉橋7懸索橋6拱橋6梁橋6中國(guó)公路中國(guó)公路 截截止止2018.6月月 統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)6我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展對(duì)混凝土性能要我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展對(duì)混凝土性能要求求橋橋 梁梁 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 發(fā)發(fā) 展展 方方 向向 超大跨、超水超大跨、超水深深 抗裂性、耐久抗裂性、耐久性性混混 凝凝 土土 性性 能能 要要 求求深中通

4、道，深中通道，120年年設(shè)計(jì)壽設(shè)計(jì)壽命命港珠澳大橋，港珠澳大橋，120年年設(shè)計(jì)壽設(shè)計(jì)壽命命滬通大橋，主跨滬通大橋，主跨1092 m平潭海峽大橋，水深平潭海峽大橋，水深50 m 大范圍、長(zhǎng)距大范圍、長(zhǎng)距離離丹昆特大橋丹昆特大橋，164 KM長(zhǎng)長(zhǎng)港珠澳大橋港珠澳大橋，55 KM長(zhǎng)長(zhǎng) 少維護(hù)、長(zhǎng)壽少維護(hù)、長(zhǎng)壽命命 工作性、超高工作性、超高強(qiáng)強(qiáng)7 分散及保持、粘度及穩(wěn)定分散及保持、粘度及穩(wěn)定是橋用混凝土工作性的關(guān)鍵技是橋用混凝土工作性的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)工作性調(diào)控技工作性調(diào)控技術(shù)術(shù)初步滿初步滿足足現(xiàn)階段橋梁工程需現(xiàn)階段橋梁工程需求求配合配合比比原材原材料料施工條施工條件件 機(jī)制砂級(jí)配不合理機(jī)制砂級(jí)配不合理 石

5、粉、含泥量過(guò)高石粉、含泥量過(guò)高 大摻量礦物大摻量礦物 摻合料摻合料 低膠材用量低膠材用量 低水膠比低水膠比 高溫環(huán)境高溫環(huán)境 長(zhǎng)距離運(yùn)輸長(zhǎng)距離運(yùn)輸 遠(yuǎn)距離泵送遠(yuǎn)距離泵送分散及保分散及保持持粘度及穩(wěn)粘度及穩(wěn)定定關(guān)關(guān) 鍵鍵 技技 術(shù)術(shù)快分散型聚羧酸分子快分散型聚羧酸分子 緩控釋型聚羧酸分子緩控釋型聚羧酸分子 無(wú)機(jī)顆粒與外加劑降粘無(wú)機(jī)顆粒與外加劑降粘 觸變穩(wěn)健型聚羧酸分子觸變穩(wěn)健型聚羧酸分子8 橋用混凝土工作性橋用混凝土工作性關(guān)鍵技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外重大工程成功應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外重大工程成功應(yīng)用用工作性調(diào)控技工作性調(diào)控技術(shù)術(shù)初步滿初步滿足足現(xiàn)階段橋梁工程需現(xiàn)階段橋梁工程需求求杭州灣跨海大杭州灣跨海大橋橋

6、解決關(guān)鍵難題：解決關(guān)鍵難題：50%以以上上摻量礦摻量礦粉粉粘度大粘度大35以以上上高溫流動(dòng)性保持高溫流動(dòng)性保持世界第三跨海大橋世界第三跨海大橋孟加拉帕德瑪大孟加拉帕德瑪大橋橋解決關(guān)鍵難題：解決關(guān)鍵難題：純水泥純水泥、40流動(dòng)性保持流動(dòng)性保持高含量片狀骨高含量片狀骨料料和易性佳和易性佳125.46m世界最長(zhǎng)水下鋼斜樁世界最長(zhǎng)水下鋼斜樁貴州平塘特大貴州平塘特大橋橋解決關(guān)鍵難題：解決關(guān)鍵難題：機(jī)制砂配機(jī)制砂配制制C50混凝混凝土土垂直垂直泵泵送送328米米在在建建,亞洲第一高塔橋亞洲第一高塔橋9橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)混凝橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土土抗裂性需求迫抗裂性需求迫切切 橋用混凝土開(kāi)裂問(wèn)題突橋用混凝土開(kāi)裂問(wèn)題突出出

7、大體積：大體積：承臺(tái)、錨碇承臺(tái)、錨碇變截面：變截面：塔座、索塔根部塔座、索塔根部 大表體比：大表體比：箱梁、索塔等箱梁、索塔等 復(fù)雜應(yīng)力：復(fù)雜應(yīng)力：錨固區(qū)、橫梁錨固區(qū)、橫梁等等溫度裂縫溫度裂縫表面龜裂表面龜裂鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋鋼鋼-混凝土組合索塔混凝土組合索塔10 部分結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土收縮性能要求較高部分結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土收縮性能要求較高技術(shù)要求技術(shù)要求：密封條件下密封條件下混凝土微膨脹、混凝土微膨脹、無(wú)收縮無(wú)收縮現(xiàn)代橋梁現(xiàn)代橋梁對(duì)對(duì)耐久性設(shè)計(jì)與保耐久性設(shè)計(jì)與保障障提出提出了了高要高要求求 大型橋梁工程混凝土大型橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽壽 命長(zhǎng)（鐵路與公路橋涵命長(zhǎng)（鐵路與公路橋

8、涵100 年）年） 服服役役環(huán)境因素復(fù)雜環(huán)境因素復(fù)雜，腐蝕破壞風(fēng)險(xiǎn)，腐蝕破壞風(fēng)險(xiǎn)高高（荷載作用、鋼筋（荷載作用、鋼筋銹蝕、凍融、化銹蝕、凍融、化學(xué)學(xué) 腐蝕等）腐蝕等） 施工環(huán)境惡劣（高海拔、大風(fēng)、海浪、施工環(huán)境惡劣（高海拔、大風(fēng)、海浪、 交通不便等），交通不便等），施工質(zhì)量控制難度大，施工質(zhì)量控制難度大， 耐久性保障要求高耐久性保障要求高港珠澳大橋港珠澳大橋：設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命為為120年年嚴(yán)酷服役環(huán)境嚴(yán)酷服役環(huán)境：干冷、干熱、風(fēng)沙、鹽湖、干冷、干熱、風(fēng)沙、鹽湖、凍凍 融、強(qiáng)紫外融、強(qiáng)紫外線線惡劣施工環(huán)境惡劣施工環(huán)境：高、風(fēng)、浪、流高、風(fēng)、浪、流等等11超高性能混凝超高性能混凝土土可解決橋梁病害

9、頑疾問(wèn)可解決橋梁病害頑疾問(wèn)題題 滿足橋梁結(jié)滿足橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)超大跨、輕超大跨、輕 型型化化的迫切需的迫切需求求C60鋼筋混凝土鋼筋混凝土fc=60MPa鋼筋增強(qiáng)鋼筋增強(qiáng)UHPCfc=180MPa鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)UHPC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)重量相對(duì)重量2 相對(duì)重量相對(duì)重量 相對(duì)重量相對(duì)重量.顯著增大橋梁跨度，替代鋼箱顯著增大橋梁跨度，替代鋼箱梁梁 橋橋梁梁病害頑病害頑疾疾問(wèn)題突出問(wèn)題突出（ 梁體開(kāi)裂，疲勞破壞，梁體開(kāi)裂，疲勞破壞，長(zhǎng)長(zhǎng) 期下?lián)系绕谙聯(lián)系龋┝后w開(kāi)梁體開(kāi)裂裂疲勞破疲勞破壞壞抗力不抗力不足足 顯著提顯著提升升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度 和發(fā)和發(fā)展展輕輕型型結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體系系

10、創(chuàng)新橋梁結(jié)構(gòu)新形創(chuàng)新橋梁結(jié)構(gòu)新形式式12二、橋用混凝土關(guān)鍵技二、橋用混凝土關(guān)鍵技術(shù)術(shù)裂縫控裂縫控制制技術(shù)問(wèn)題之技術(shù)問(wèn)題之一一某承臺(tái)監(jiān)測(cè)結(jié)果（設(shè)置冷卻水管）某承臺(tái)監(jiān)測(cè)結(jié)果（設(shè)置冷卻水管） 橋梁承臺(tái)等橋梁承臺(tái)等大體積混凝土溫控大體積混凝土溫控難度較難度較大大 水泥水化速率水泥水化速率 快、集中放快、集中放熱熱 冷卻水管降溫冷卻水管降溫 效果有限效果有限放熱更為集放熱更為集中中 外約束、外荷載下開(kāi)裂外約束、外荷載下開(kāi)裂問(wèn)題突問(wèn)題突出出 收縮：收縮：溫縮和自收縮疊加溫縮和自收縮疊加C50混凝土絕熱溫升：混凝土絕熱溫升：50；自收自收縮縮200約束：約束：先澆部分對(duì)后澆部分約束先澆部分對(duì)后澆部分約束外荷

11、載外荷載：豎向軸力、彎矩：豎向軸力、彎矩02472960.00.61.21.82.43.0 REF-III開(kāi) 裂 風(fēng) 險(xiǎn) /48時(shí) 間 /d024 6 8 100.00.61.82.43.0LQSG-BW-III HME-LQSG-BW -III開(kāi) 裂 風(fēng) 險(xiǎn) /=1.0 1.2=0.7開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（拉應(yīng)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（拉應(yīng)力力/抗拉強(qiáng)度）可達(dá)抗拉強(qiáng)度）可達(dá)到到2以以上上下下 塔塔 柱柱橫橫 梁梁14技術(shù)問(wèn)題之技術(shù)問(wèn)題之二二 橋梁施工橋梁施工難以正常養(yǎng)護(hù)難以正常養(yǎng)護(hù)，混凝土，混凝土干燥收縮開(kāi)裂干燥收縮開(kāi)裂現(xiàn)象普現(xiàn)象普遍遍混凝土分層混凝土分層/分節(jié)施工分節(jié)施工泌水速泌水速率率15年年降低水分吸收降

12、低水分吸收90%以上以上顯著降低混凝土吸水率，提升混凝土抗介質(zhì)滲透性能顯著降低混凝土吸水率，提升混凝土抗介質(zhì)滲透性能44 高結(jié)晶性優(yōu)異的耐腐蝕高結(jié)晶性優(yōu)異的耐腐蝕性性 噴涂施工，快速高效噴涂施工，快速高效關(guān)鍵技術(shù)之一：噴涂聚脲彈性關(guān)鍵技術(shù)之一：噴涂聚脲彈性體體 技術(shù)原理與技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)原理與技術(shù)特點(diǎn)用途：浪濺區(qū)及潮差區(qū)重腐蝕位置防用途：浪濺區(qū)及潮差區(qū)重腐蝕位置防護(hù)護(hù)（承臺(tái)、塔座等）（承臺(tái)、塔座等） 軟硬結(jié)合軟硬結(jié)合 力學(xué)性能優(yōu)異力學(xué)性能優(yōu)異微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)（硬段剛性、軟段柔硬段剛性、軟段柔性性）實(shí)現(xiàn)潮濕基面混凝土的強(qiáng)粘結(jié)與抗海浪沖刷實(shí)現(xiàn)潮濕基面混凝土的強(qiáng)粘結(jié)與抗海浪沖刷45香港青馬大香港青馬大橋

13、橋金山港大金山港大橋橋膠州灣跨海大膠州灣跨海大橋橋舊金舊金山山San Mateo大大橋橋噴噴 涂涂 聚聚 脲脲改改 性性 硅硅 酸酸鹽鹽聚聚 硅硅 氧氧 烷烷羅布林大羅布林大橋橋馬馬克克吐溫大吐溫大橋橋關(guān)鍵技術(shù)之一：典型工程應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)之一：典型工程應(yīng)用用46 技術(shù)原理與特點(diǎn)技術(shù)原理與特點(diǎn) 細(xì)化毛細(xì)孔徑，降低毛細(xì)孔連通細(xì)化毛細(xì)孔徑，降低毛細(xì)孔連通性性，提高密實(shí)，提高密實(shí)度度 堵孔與憎水復(fù)合作堵孔與憎水復(fù)合作用用 作用效果作用效果不增大混凝土的干燥收縮值不增大混凝土的干燥收縮值關(guān)鍵技術(shù)之二關(guān)鍵技術(shù)之二：侵蝕離子傳輸抑制侵蝕離子傳輸抑制劑劑顯顯著著降低混凝土的吸水率降低混凝土的吸水率氯離氯離子子擴(kuò)散

14、系數(shù)顯著減小擴(kuò)散系數(shù)顯著減小憎憎水水堵堵孔孔作用機(jī)作用機(jī)理理?yè)綋搅苛课事式档徒档吐事?0 kg/m30.84%56.70% 30 kg/m30.76%60.82% 40 kg/m30.64%67.01% 47侵蝕離子傳輸抑制劑在橋梁工侵蝕離子傳輸抑制劑在橋梁工程程 中得到應(yīng)用，顯中得到應(yīng)用，顯著著提升了混提升了混凝土凝土 的抗介質(zhì)侵蝕能的抗介質(zhì)侵蝕能力力虎門二橋虎門二橋通明海特大橋通明海特大橋關(guān)鍵技術(shù)之二：典型工程應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)之二：典型工程應(yīng)用用48關(guān)鍵技術(shù)之三關(guān)鍵技術(shù)之三：摻入型有機(jī)阻銹摻入型有機(jī)阻銹劑劑 技術(shù)原理技術(shù)原理 有機(jī)分子膜有機(jī)分子膜隔離氯離子、隔離氯離子、O2抑制鋼筋鈍化膜

15、溶解抑制鋼筋鈍化膜溶解 技術(shù)特技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn) 摻入新建結(jié)構(gòu)混凝土拌合物，摻入新建結(jié)構(gòu)混凝土拌合物，預(yù)防護(hù)預(yù)防護(hù) 兩極保護(hù)兩極保護(hù)，同時(shí)保護(hù)陰極和陽(yáng)極，無(wú)機(jī)鹽型阻銹劑只保護(hù)陽(yáng)極，同時(shí)保護(hù)陰極和陽(yáng)極，無(wú)機(jī)鹽型阻銹劑只保護(hù)陽(yáng)極預(yù)防護(hù)預(yù)防護(hù)49關(guān)鍵技術(shù)之三關(guān)鍵技術(shù)之三：自遷移型有機(jī)阻銹自遷移型有機(jī)阻銹劑劑涂 覆 前涂 覆 7 d 后涂 覆 3 0 d 后涂 覆 6 0 d 后已銹蝕鋼已銹蝕鋼筋筋反應(yīng)速率下反應(yīng)速率下降降50%0 . 00 . 51 . 01 . 52 . 0腐 蝕 電 流 A / c m2遷移到混凝土內(nèi)遷移到混凝土內(nèi)部部 降低鋼筋腐蝕電降低鋼筋腐蝕電流流0M0.038M已銹蝕鋼筋表面修復(fù)已

16、銹蝕鋼筋表面修復(fù) 技術(shù)原技術(shù)原理理 通過(guò)毛細(xì)吸附、氣相擴(kuò)散等定向遷移通過(guò)毛細(xì)吸附、氣相擴(kuò)散等定向遷移 取代吸附點(diǎn)蝕坑內(nèi)的取代吸附點(diǎn)蝕坑內(nèi)的Cl- 、H+、抑制點(diǎn)蝕發(fā)展、抑制點(diǎn)蝕發(fā)展 技術(shù)特技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn) 高效自遷移，可實(shí)現(xiàn)已建結(jié)構(gòu)高效自遷移，可實(shí)現(xiàn)已建結(jié)構(gòu)無(wú)損防護(hù)與修復(fù)無(wú)損防護(hù)與修復(fù) 多吸附中心多吸附中心，競(jìng)爭(zhēng)性取代吸附的，競(jìng)爭(zhēng)性取代吸附的Cl-、降低腐蝕速率，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命、降低腐蝕速率，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命修復(fù)修復(fù)50遷移速率提升遷移速率提升8倍倍有效抑制了鋼筋銹有效抑制了鋼筋銹蝕蝕 技術(shù)原理與特技術(shù)原理與特點(diǎn)點(diǎn) 電場(chǎng)作用加速阻銹劑遷電場(chǎng)作用加速阻銹劑遷移移 增強(qiáng)鋼筋表面堿性增強(qiáng)鋼筋表面堿性 能與電化學(xué)

17、除氯協(xié)同應(yīng)能與電化學(xué)除氯協(xié)同應(yīng)用用 作用效作用效果果4816200012C / m M12t / (d)comp. b 通5 comp. a 通電電4 comp. c 通電co m p . a 不通電3 comp. b 不通電comp. c 不通電020k 40k 60k 80k 100k 120k 140k140k120k100k80k60k 40k 20k0-Z / ( cm2)icomp. b-4Ccomp. d-8Ccomp. e-12CrZ / ( cm2)單向電單向電滲滲關(guān)鍵技術(shù)之三：關(guān)鍵技術(shù)之三：電遷移型有機(jī)阻銹電遷移型有機(jī)阻銹劑劑512020IBTC崇啟大橋崇啟大橋莫桑比克馬普

18、托跨海大橋莫桑比克馬普托跨海大橋貴廣高鐵思賢窖特大橋貴廣高鐵思賢窖特大橋田灣核電田灣核電 鋼筋阻銹劑在國(guó)內(nèi)外橋梁、鋼筋阻銹劑在國(guó)內(nèi)外橋梁、核核 電工程中得到應(yīng)用電工程中得到應(yīng)用 滿足了重點(diǎn)工程對(duì)耐久性的滿足了重點(diǎn)工程對(duì)耐久性的高高 要求要求關(guān)鍵技術(shù)之三關(guān)鍵技術(shù)之三：典型工程應(yīng)典型工程應(yīng)用用飛云江大橋飛云江大橋52二、橋用混凝土關(guān)鍵技二、橋用混凝土關(guān)鍵技術(shù)術(shù)超高性能混凝超高性能混凝土土超高性能混凝超高性能混凝土土簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱UHPC（Ultra-high Performance Concrete）一種超級(jí)混凝土一種超級(jí)混凝土：抗抗壓壓強(qiáng)度大強(qiáng)度大于于150MPa，抗抗拉拉強(qiáng)度大強(qiáng)度大于于7MPa10

19、86420120.00.61.21.82.43.0T ensile strength/MPaElongation/m m6050403020100T ensile load/kN0.20.40.60.81 . 00超高力學(xué)性能超高力學(xué)性能54Tensile displacement/mm超高韌性超高韌性超高耐久性超高耐久性利利用用UHPC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)， 構(gòu)建與之構(gòu)建與之相匹配的橋梁結(jié)構(gòu)新體相匹配的橋梁結(jié)構(gòu)新體系系橋梁工程應(yīng)用情橋梁工程應(yīng)用情況況截止2016年6月，已有超過(guò)100座采用或部分采用UHPC的橋梁在超 過(guò)15個(gè)國(guó)家中建造（不完

20、全統(tǒng)計(jì)）各各國(guó)國(guó)UHPC橋梁應(yīng)用數(shù)量統(tǒng)橋梁應(yīng)用數(shù)量統(tǒng)計(jì)計(jì)55國(guó)國(guó)外外UHPC橋梁數(shù)量統(tǒng)橋梁數(shù)量統(tǒng)計(jì)計(jì)技術(shù)問(wèn)技術(shù)問(wèn)題題問(wèn)問(wèn)題題1：極低水膠比混凝土粘度大、靜態(tài)經(jīng)時(shí)損失極低水膠比混凝土粘度大、靜態(tài)經(jīng)時(shí)損失快快問(wèn)問(wèn)題題2：混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求高高問(wèn)問(wèn)題題3：極低水膠比混凝土收縮大，開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)極低水膠比混凝土收縮大，開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)高高粘度大粘度大56強(qiáng)度與韌性難匹配強(qiáng)度與韌性難匹配開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)高開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)高制備工藝苛刻制備工藝苛刻關(guān)鍵技術(shù)之一：高流關(guān)鍵技術(shù)之一：高流態(tài)態(tài) 多種功能外加劑綜合作用實(shí)現(xiàn)多種功能外加劑綜合作用實(shí)現(xiàn)UHPC高流高流態(tài)態(tài)降粘組份降粘組份提高顆粒表面提高顆粒表面 吸附量吸附量延長(zhǎng)

21、顆粒表面延長(zhǎng)顆粒表面 作用時(shí)間作用時(shí)間解決了超高性能混凝土流動(dòng)性差、粘度高、靜解決了超高性能混凝土流動(dòng)性差、粘度高、靜置置 流動(dòng)性損失大的難流動(dòng)性損失大的難題題,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模化應(yīng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)規(guī)?；瘧?yīng)用用高減水作用高減水作用高保坍作用高保坍作用快速吸附快速吸附 顆粒表面顆粒表面快速吸附快速吸附緩慢釋放緩慢釋放摻合料作用摻合料作用滾珠效應(yīng)、填充效應(yīng)、滾珠效應(yīng)、填充效應(yīng)、 吸附效應(yīng)吸附效應(yīng)低外加劑摻量、高吸低外加劑摻量、高吸 附量附量顆粒包裹水消耗減少顆粒包裹水消耗減少增加水膜層厚度增加水膜層厚度150MPa超高強(qiáng)混凝土泵送施超高強(qiáng)混凝土泵送施工工57關(guān)鍵技術(shù)之二：超高關(guān)鍵技術(shù)之二：超高強(qiáng)強(qiáng)發(fā)明了高活性

22、礦物摻合料，實(shí)現(xiàn)自然養(yǎng)護(hù)條件下強(qiáng)度快速、持續(xù)增發(fā)明了高活性礦物摻合料，實(shí)現(xiàn)自然養(yǎng)護(hù)條件下強(qiáng)度快速、持續(xù)增長(zhǎng)長(zhǎng)促進(jìn)高與超高促進(jìn)高與超高密密C-S-H凝膠生凝膠生 成，消除了界面過(guò)渡區(qū)成，消除了界面過(guò)渡區(qū)次遞水化效應(yīng)次遞水化效應(yīng) 組合疊加增強(qiáng)組合疊加增強(qiáng)多尺度顆粒多尺度顆粒 不同活性顆粒不同活性顆粒調(diào)控效調(diào)控效果果摒棄了國(guó)際上使用硅灰和高能耗磨細(xì)石英砂及熱壓養(yǎng)護(hù)的制備技摒棄了國(guó)際上使用硅灰和高能耗磨細(xì)石英砂及熱壓養(yǎng)護(hù)的制備技術(shù)術(shù)58關(guān)鍵技術(shù)之三：超高關(guān)鍵技術(shù)之三：超高韌韌 表面改性鋼纖維實(shí)現(xiàn)表面改性鋼纖維實(shí)現(xiàn)UHPC的高強(qiáng)高的高強(qiáng)高韌韌實(shí)現(xiàn)了鋼纖維的高效增實(shí)現(xiàn)了鋼纖維的高效增韌韌012345604

23、53015075力力值值/N位位 移移/m m 未 處未 處 理理 ZnPh-ZnPh-處處 理理纖維表面改性技纖維表面改性技術(shù)術(shù) 調(diào)控效果調(diào)控效果020000024681012抗拉強(qiáng)度/MPa50001000015000拉 伸 應(yīng) 變 2.0% 2.3%2.5%ft 10MPa t0.4%0.00.10.60102030405060 Load/kN0.20.30.40.5D i s p l a c e m e n t / m mC 3 0含 粗 骨 料 U H P C8 6 1 8 4 6 ft10MPa含粗骨含粗骨料料UHPC高強(qiáng)高高強(qiáng)高韌韌多縫開(kāi)多縫開(kāi)裂裂59 10 t普普關(guān)鍵技術(shù)之四：

24、高體積穩(wěn)定關(guān)鍵技術(shù)之四：高體積穩(wěn)定性性 抗裂技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗裂技術(shù)實(shí)現(xiàn)90d總收縮小于總收縮小于250，顯著降低開(kāi)裂風(fēng)，顯著降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)粗骨料粗骨料膨脹劑膨脹劑減縮劑減縮劑限制收縮限制收縮收縮補(bǔ)償收縮補(bǔ)償減小收縮減小收縮降低幅度與降低幅度與 骨骨料用量和料用量和骨料堅(jiān)固性有關(guān)骨料堅(jiān)固性有關(guān)膨脹劑需需水膨脹劑需需水 量少和對(duì)相對(duì)量少和對(duì)相對(duì) 濕度不敏感濕度不敏感減縮劑可降低減縮劑可降低20%左右左右60粗骨粗骨料料補(bǔ)償收縮技補(bǔ)償收縮技術(shù)術(shù)減縮技減縮技術(shù)術(shù)2020IBTC典型工程應(yīng)典型工程應(yīng)用用 南京第五長(zhǎng)江大橋南京第五長(zhǎng)江大橋-世界首座規(guī)?；瘧?yīng)用含粗骨料世界首座規(guī)?；瘧?yīng)用含粗骨料UHPC 橋面板的工

25、程橋面板的工程三塔組合斜拉橋，主橋跨徑三塔組合斜拉橋，主橋跨徑1796m，高高3.6m，寬寬35.3m 專用外加劑開(kāi)發(fā)專用外加劑開(kāi)發(fā) 粉體流變技術(shù)調(diào)控粉體流變技術(shù)調(diào)控解 決 了 規(guī) 模解 決 了 規(guī) 模 化化 應(yīng) 用 中 鋼 纖應(yīng) 用 中 鋼 纖 維維 結(jié) 團(tuán) 、 包 裹結(jié) 團(tuán) 、 包 裹 性性 不良等難不良等難題題包裹不包裹不良良包裹性佳、纖維無(wú)結(jié)包裹性佳、纖維無(wú)結(jié)團(tuán)團(tuán)00200400600剪切應(yīng)力（ Pa）(Pa.s)Old10.33New16.73(Pa)12.510.5原技術(shù)方 案 調(diào) 整技術(shù)方 案510152025剪切速率(s-1)增粘降屈服關(guān)鍵技增粘降屈服關(guān)鍵技術(shù)術(shù)61典型工程應(yīng)典

26、型工程應(yīng)用用 南京第五長(zhǎng)江大橋南京第五長(zhǎng)江大橋-世界首座規(guī)?；瘧?yīng)用含粗骨料世界首座規(guī)?；瘧?yīng)用含粗骨料UHPC 橋橋面板的工程面板的工程已實(shí)已實(shí)現(xiàn)現(xiàn)140 余塊預(yù)制板余塊預(yù)制板 生生產(chǎn)產(chǎn)62典型工程應(yīng)典型工程應(yīng)用用2461359010304050-100-50050100150200250300收 縮 應(yīng) 變 / 1 0- 620時(shí) 間 / h UDC(1測(cè) 點(diǎn))UDC(2測(cè) 點(diǎn)) HDC(3測(cè) 點(diǎn)) HDC(4測(cè) 點(diǎn))01020304050253035404550溫 度 / 時(shí) 間 / hUDC(1測(cè) 點(diǎn)) U D C (2測(cè) 點(diǎn))H D C (3測(cè) 點(diǎn)) H D C (4測(cè) 點(diǎn))環(huán) 境 溫

27、度縮尺構(gòu)件縮尺構(gòu)件2d收縮收縮10010h后升溫后升溫 松浦大橋松浦大橋-UHPC組合橋面板組合橋面板(在建在建) 形成了強(qiáng)約束下大幅面形成了強(qiáng)約束下大幅面薄層薄層UHPC鋪裝抗裂關(guān)鍵技術(shù)鋪裝抗裂關(guān)鍵技術(shù)； 提出了大面積提出了大面積UHPC常規(guī)化快速攤鋪施工方案常規(guī)化快速攤鋪施工方案抗裂關(guān)鍵技術(shù)抗裂關(guān)鍵技術(shù)：低收低收縮縮UHPC+延時(shí)保溫施工方延時(shí)保溫施工方案案施工關(guān)鍵技術(shù)：施工關(guān)鍵技術(shù)：UHPC快速攤鋪技快速攤鋪技術(shù)術(shù)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)200m2鋼橋面整體人工快速鋪鋼橋面整體人工快速鋪裝裝63三、結(jié)語(yǔ)與展三、結(jié)語(yǔ)與展望望結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)65橋梁混凝土向超高性能化方向發(fā)展橋梁混凝土向超高性能化方向發(fā)展，積極推動(dòng)常規(guī)材料、常規(guī)工，積極推動(dòng)常規(guī)材料、常規(guī)工藝藝、常溫養(yǎng)護(hù)條件超高性能混凝土關(guān)鍵技術(shù)的在橋梁工程應(yīng)用研、常溫養(yǎng)護(hù)條件超高性能混凝土關(guān)鍵技術(shù)的在橋梁工程應(yīng)用研究究從從外加劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與膠凝材料優(yōu)化外加劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與膠凝材料優(yōu)化解決工作性調(diào)控和收縮抗解決工作性調(diào)控和收縮抗裂裂 難題是橋梁混凝土技術(shù)發(fā)展的重要手難題是橋梁混凝土技術(shù)發(fā)展的重要手段段針對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)服役壽命長(zhǎng)、施工條件復(fù)雜與暴露環(huán)境嚴(yán)酷的針對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)服役壽命長(zhǎng)、施工條件復(fù)雜與暴露環(huán)境嚴(yán)酷的關(guān)關(guān) 鍵問(wèn)題鍵問(wèn)題，形