桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著

桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著
2017-08-15 14:54:38 来源: 齐鲁壹点(山东)举报
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(原标题:桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著)
混凝土桥面铺装是桥梁建设中大量采用的铺装形式,人们在预制粱板上植筋,铺设钢筋网,浇筑混凝土,建成大量钢筋混凝土桥面铺装。桥面铺装混凝土常年处于受弯状态下,弯矩区混凝土材料受拉,尽管钢筋混凝土桥面铺装比之前的素混凝土桥面铺装取得了长足的进步,但混凝土本身作为建筑材料,存在着固有的弱点:抗拉强度低,韧性差,使得大部分钢筋混凝土受弯构件在正常使用时往往处于开裂状态。
为了增加混凝土的抗弯和抗拉性能,纤维混凝土应用而生,纤维混凝土以其良好的抗拉、抗弯、抗冲击和抗裂性能,广泛应用于桥面铺装层中。
最早应用在桥面铺装混凝土中的纤维是钢纤维,后由于其容重大,掺量高,和易性不好,施工困难,且存在不可忽视的耐久性问题;有机纤维桥面铺装开始兴起,不同种类的有机纤维在混凝土中的最大掺量不同;由于纤维性能良莠不齐,配合比设计不当,导致成型后的纤维混凝土性能良莠不齐;相同掺量的不同纤维,有的纤维能对混凝土起到增韧作用,有的纤维仅起到了些许抗裂作用,并不能起到抗弯增韧作用。
于蕾博士开发了超高韧性纤维混凝土桥面铺装材料,提出了成套的施工技术。从科技局立项开始到施工结束,历经2年的时间,于蕾博士和她的团队攻克一个个技术壁垒,最终的验收结果超过预期。该研究中的创新点主要在于首次采用了分散性与吸水率双指标判别的纤维筛选方法,提出调整胶凝材料掺配比例、粗骨料掺配比例、减水剂种类与含量筛选以及砂率微调的纤维混凝土配合比动态多指标优化设计方法,伴随应力应变全曲线分析,验证纤维混凝土材料良好的韧性。研究形成的纤维增强型超高韧性混凝土桥面铺装成套施工工艺,配合该种纤维网增强型超高韧性纤维混凝土材料使用,可获得更加良好的施工体验。
 
桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著
于蕾博士作为主要发明人的纤维网增强型超高韧性混凝土桥面铺装材料及施工工艺,已经被应用于河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段高桥1号大桥左幅第二联120米、马沟口大桥右幅60米、杨家庄大桥60米长的路段中。于蕾博士的这项发明减少了裂缝发生的概率,增加了桥面铺装的使用寿命,按铺装使用寿命平均延长5年计算,可节省新建铺装费用43.92万元;同时也减少了以后日常养护维修的费用。采用纤维网增强型超高韧性混凝土后,病害较未使用该材料时减少近25%,日常养护费也随之大大降低,而养护费用年年需要,应用该纤维网增强型超高韧性混凝土桥面铺装材料与配套技术后,从建成通车至今,每年能够节约日常养护费用200多万元。
由于纤维网增强型超高韧性混凝土桥面铺装材料与配套技术的使用,到目前为止,试验路段的路面仍无可见裂缝,减少了行车颠簸震动,按平均每辆汽车行驶在这条铺装路上可以节省燃油0.8元/米计算,每年共可节省燃油费400多万元。
 
桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著
该技术每年可以节省大量养管资金,并且可以有效延长了桥梁的使用寿命,于蕾博士作为主要完成人之一在这个项目中主要承担试验设计、数据分析、研究报告撰写等核心研发任务,建成至今试验路段全段无肉眼可见裂缝,良好的桥面铺装不仅美观,而且提高了行车舒适性。此次分路段试验此项技术只是一个开端,在缩短工期、节省开支和后期保养等方面有诸多优势,此项技术将会逐步代替传统钢筋混凝土铺装技术,成为施工的首选材料。期待于蕾博士的杰出科研贡献继续应用于更多的路桥工程实践中去。
(原标题:桥面铺装中应用超高韧性水泥混凝土效果显著)