頂升灌注高摻量鋼纖維CF50鋼管混凝土研究及工程應用.pdf

1、鋼管混凝土是一種“套箍”混凝土,是鋼管和混凝土復合而成的材料。鋼管混凝土具有強度高、自重低、優(yōu)異的抗變形能力,所以非常適合大跨徑結(jié)構(gòu)。隨著近些年來大跨度橋梁的不斷建設、及鋼管橋梁跨度的不斷增加,特別是采用上承式橋梁,橋梁拱腳處受到的剪切應力更不容小視?？紤]到鋼纖維混凝土良好的抗裂性能,如果將鋼管混凝土、鋼纖維混凝土、自密實和自應力混凝土相結(jié)合,設計高摻量鋼纖維頂升灌注鋼管高強混凝土對于大跨徑結(jié)構(gòu)特別是大跨徑橋梁更具有實際應用意義。

2、>　　 本課題針對朔州至準格爾新建鐵路工程黃河特大橋兩岸陡峭、鋼管跨度大、施工難度大等工程背景,設計滿足高流動性、免振自密性能的C50微膨脹自密實鋼管混凝土,及符合鋼管頂升灌注作業(yè)的CF50高摻鋼纖維鋼管混凝土,并研究其各項性能指標及分析各個因素對性能的影響。
　　 本論文研究了符合頂升灌注施工特點的C50微膨脹自密實鋼管混凝土及CF50高摻鋼纖維鋼管混凝土。對配制各組分的影響進行了探討研究,并結(jié)合了宏觀圖片和微觀分析。研究結(jié)

3、果表明:1.C50微膨脹自密實鋼管混凝土的最佳配合比,水灰比為0.31,粉煤灰摻量為10％,膨脹劑摻量為8%,砂率為40%左右,硅粉摻量為8%,3d強度≥40MPa,坍落度≥20cm。2.CFS0高摻鋼纖維鋼管混凝土存在著鋼纖維摻量分別為1.5%、2.0%最優(yōu)選配合比,其性能符合設計要求和頂升灌注的施工,具體參數(shù)為:水灰比為0.30,粉煤灰摻量為10%,膨脹劑摻量為8%,砂率為60%,硅粉摻量為8%,膠材總量為650kg/m3。3.CF

4、50高鋼纖維摻量鋼管混凝土存在最優(yōu)砂率?？箟簭姸入S砂率增大逐步降低;劈裂性能則是先增大后減小。砂率從55%-64%的改變,劈裂強度產(chǎn)生了極值。坍落度隨砂率提高不斷改善,但漿體粘性也隨之增大,流動速度降低。4.膠材總量對高摻量鋼纖維在混凝土中的分散性,和對新拌合漿體的工作性能有決定性的影響。膠材總量提升,漿體的工作性能改善明顯,但膠材總量超過650kg/m3后,混凝土粘稠度不斷的變大,工作性能下降。5.鋼纖維的摻入對鋼管混凝土的抗壓強度貢

5、獻不大,而對劈裂性能卻有巨大提升,隨摻量增加不斷遞增。膠材600kg/m3時2%鋼纖維摻量混凝土7d劈裂強度增幅變緩,原因為膠材用量不足限制了鋼纖維的均勻分散。當膠材提升到650kg/m3,2%鋼纖維摻量混凝土劈裂性能的提升得到恢復。6.膠材提高到650kg/m3后,鋼纖維摻量1.5%時混凝土坍落度達19cm,2.0%摻量時混凝土坍落度17.7cm,此時高摻量鋼纖維鋼管混凝土仍符合泵送要求,但2%鋼纖維摻量或更高可能加劇離析、成團等現(xiàn)象