高性能膨胀剂在某结构自防水工程中的应用研究

通过对高性能膨胀剂的作用机理的研究、不同结构部位混凝土限制膨胀率在低温季节施工的设计和试配、现场数据监测以及相应技术措施的保障实施下,实现了整个地下车库自防水混凝土无裂缝、无渗漏水的良好防水效果。结果表明:硫铝酸钙(CSA)和氧化钙(CaO)为高性能膨胀剂的两大膨胀源;低温季节施工设计的补偿收缩混凝土限制膨胀率可相应降低,侧墙、顶板(≥3.0×10~(-4))设计值应较底板(≥2.0×10~(-4))高;主体结构混凝土在浇筑完3个月后内部仍处于微膨胀状态。     

补偿收缩混凝土结构自防水技术在德晟祥广场地下工程中应用

HCSA高性能混凝土膨胀剂制备的补偿收缩混凝土具有膨胀能大、补偿收缩效果好和对湿养护依赖性低等优点。德晟祥广场地下工程采用补偿收缩混凝土混凝土结构自防水技术,取消柔性卷材外防水,使用GB23439—2009《混凝土膨胀剂》的Ⅱ型产品HCSA膨胀剂。通过严抓膨胀剂质量,以限制膨胀率、强度和施工性能为核心优化配合比,严控施工环节,在保证工程质量前提下,缩短工期、节约工程造价。     

超高性能混凝土(UHPC)收缩性能试验研究

为了研究常温施工和不同养护条件下超高性能混凝土(UHPC)的收缩性能,在实验室模拟现场施工条件进行了UHPC收缩试验,改进了收缩测试方法。试验结果表明,在绝湿养护条件下,掺加CSA膨胀剂比不掺加膨胀剂的UHPC收缩约减小100×10~(-6),不掺加膨胀剂的UHPC总收缩量为550×10~(-6);CSA膨胀剂的膨胀作用主要发生在前35 h,后续长时间保持稳定;早期补水增湿的养护条件下,UHPC迅速发生反向补偿收缩。基于试验结果,给出了UHPC常温条件下施工工艺的合理化建议。     

水化环境和膨胀剂对混凝土膨胀性能的影响

以工程实测温升曲线分别建立绝湿温升、100%RH温升模拟水化环境,将硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂(CSA、AEA)配制的补偿收缩混凝土,置于标准养护及上述模拟水化环境中,研究水化环境和膨胀剂类别对补偿收缩混凝土膨胀性能的影响。结果表明,标准养护、100%RH温升模拟水化环境下,三种补偿收缩混凝土均有膨胀性,且硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩混凝土的膨胀性能优于CSA和AEA。绝湿温升水化环境中,只有硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩混凝土发生膨胀,CSA和AEA膨胀率几乎为零。因此,无法进行湿养护的工程部位,补偿收缩混凝土应以硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂为主。     

微膨胀高性能混凝土的试验研究

研究了优质的UEA膨胀剂及天然无水石膏粉分别配制的C60高性能混凝土,并将其在水中及自然条件下养护,测定了收缩与膨胀。在自然条件下养护的UEA混凝土试件,早期微膨胀,后期收缩;在水中养护的试件,早期膨胀,到某一峰值后,膨胀率逐步降低。天然无水石膏粉配制的试件,在水中及自然条件下养护的膨胀或收缩都很微小。     

大体积补偿收缩混凝土中膨胀剂的使用效能

在模拟大体积混凝土内部温度变化过程的条件下，研究了混凝土的水胶比、掺合料种类和掺量以及养护条件对补偿收缩砂浆的限制膨胀率的影响；探讨了补偿收缩混凝土中延迟钙矾石生成的可能性。结果表明：处于大体积混凝土内部环境中的膨胀剂仍能有效发挥作用；补偿收缩砂浆的限制膨胀率基本上随水肢比减小而增加，掺加矿物掺合料使限制膨胀率显著降低。养护条件，特别是湿度对膨胀剂膨胀性能的发挥有至关重要的影响，在一定条件下补偿收缩混凝土会发生延迟钙矾石生成的现象。     

补偿收缩混凝土有效膨胀的研究

本文系统研究了影响补偿收缩混凝土有效膨胀的因素,结果表明随着限制程度提高,混凝土的限制膨胀率降低、弹性回伸率提高,两者之和——有效膨胀率降低;抗压强度5￣20MPa是限制膨胀率的最佳发展期,定义为"有效膨胀窗口",延长"有效膨胀窗口"的开启时间、在"有效膨胀窗口"开启时间内,提高膨胀剂的早期膨胀效率,掺加饱水轻集料对混凝土进行内养护都能够显著提高混凝土的限制膨胀率。     

FQY高性能膨胀剂在工程中的应用

本文重点介绍FQY高性能膨胀剂的主要优势,并对比分析了FQY高性能膨胀剂和普通膨胀剂在工程应用中的数据。结果表明:FQY高性能膨胀剂的膨胀率高于普通膨胀剂,其后期膨胀能比较稳定。使用FQY配制的补偿收缩混凝土,弥补结构收缩裂缝和温度裂缝,节约工程造价并缩短工期。     

HCSA膨胀剂在小瓦窑地下车库中的应用

HCSA膨胀剂具有绝湿膨胀、膨胀能高和膨胀稳定等特点,本文介绍了HCSA膨胀剂在北京小瓦窑军队退休干部住房工程地下车库工程中的应用情况。通过合理设计限制膨胀率,优化补偿收缩混凝土配合比,加强混凝土生产控制,注重施工管理,加强混凝土振捣、养护和成品保护等工作,加快了施工进度,缩短工期,降低工程造价,并取得较好的抗裂防渗效果。     

超长结构连续施工技术在地下室中的应用

本文介绍了补偿收缩混凝土超长结构连续施工技术在地下室工程中的应用,选用限制膨胀≥0.08%的高性能混凝土膨胀剂配制补偿收缩混凝土,依据结构特点优化设置膨胀加强带,利用连续式、后浇式膨胀加强带替代后浇带,加快施工进度,节省费用。     

Entwurf und Ausführungsplanung der Stöbnitztalbrücke

Auf der Neubaustrecke Erfurt – Leipzig/Halle werden zurzeit einige Talbrücken realisiert, die einen neuen, ganzheitlich orientierten Entwurfsansatz verfolgen. Bei diesen integralen bzw. semi‐integralen Bauwerken sind die Überbauten monolithisch mit den Pfeilern und teilweise mit den Widerlagern verbunden. Sie können deshalb schlanker und mit stetigen Übergängen zwischen den Bauteilen ausgeführt werden. Durch den weitgehenden Verzicht auf Lager und Fugen und durch die robuste Bauweise besitzen integrale Bauwerke eine wesentlich längere Lebenserwartung als herkömmliche Talbrücken. Die Scherkondetalbrücke und die Gänsebachtalbrücke wurden bereits in vorherigen Ausgaben beschrieben. In diesem Beitrag wird über den Bau der Stöbnitztalbrücke berichtet, die als Sondervorschlag der ausführenden Baufirma realisiert wird. The Bridge over Stoebnitz Valley – a Bridge without Bearings on High‐Speed Railway Route Erfurt – Leipzig/Halle Currently some large valley bridges are under construction on high‐speed railway route Erfurt‐Leipzig/Halle. These bridges follow a new holistic design philosophy. The superstructures of those integral or semi‐integral bridges are rigidly connected to the abutments and the columns. Therefore, they are more slender than conventional bridges and the bridges are very robust and durable because of the omitting of bearings and dilatation joints. The bridges over Scherkonde valley and over Gaensebach valley were already described in previous issues. In this paper the construction of the bridge crossing Stoebnitz valley is reported. This bridge is being built as an alternate design of the contractor.     

Berücksichtigung von Viskoelastizität bei der Beurteilung von Zwangbeanspruchungen erhärtender Massenbetonbauteile

Der nachfolgende Aufsatz behandelt die Berechnung und Messung von hydratationsbedingten Zwangspannungen in massigen Betonbauteilen. Dabei wird auf das zeitveränderliche und viskoelastische Materialverhalten des Betons und dessen Berücksichtigung innerhalb eines numerischen Berechnungsverfahrens besonders eingegangen. Die vorgestellten Zusammenhänge werden anhand eines Dehnstabmodells mathematisch beschrieben und innerhalb eines FE‐Modells numerisch implementiert. Im Zuge des Betonierens einer Sohlplatte eines Schleusenbauwerks werden die Berechnungsergebnisse mit Messdaten für die Spannungsentwicklung verglichen und bewertet. Consideration of Viscoelasticity in Computation of Hydration induced Stresses in Massive Concrete Members The present document reports about the computation and measurement of hydration induced stresses in massive concrete structures. It focuses on the time dependent and viscoelastic material properties of concrete and their consideration within a numerical computation procedure. The presented relationships will be described mathematically by using a strain‐rod‐model and be implemented in a FEM‐Model. The computed results will be compared and evaluated by using measured stress data obtained during the casting of a lock's base slab.     

Computertomografische Untersuchung von Stahlfaserspritzbeton mit mehrdimensionalen Transferfunktionen

Der Verbundwerkstoff Stahlfaserbeton bzw. Stahlfaserspritzbeton (SFRSpC) findet in der Geotechnik eine breite Anwendung. Für die Modellierung des mechanischen Verhaltens ist das Wissen über die Verteilung und Ausrichtung der Fasern im Beton von entscheidender Bedeutung. In einer Bachelorarbeit wurden die Stahlfasern in Bohrkernproben mit Hilfe der Computertomografie (CT) am Österreichischen Gießerei‐Institut (ÖGI) sichtbar gemacht und die Orientierung jeder einzelnen Faser anhand der STL‐Schnittstelle und weiterer Software berechnet, statistisch ausgewertet und grafisch, ähnlich dem Schmidt'schen Netz, dargestellt. Dieses zeitaufwändige Verfahren wurde von VRVis durch ein Postprocessing automatisiert. Die Stahlfasern können bezüglich ihrer zwei Hauptwinkel in Echtzeit exploriert, klassifiziert und dabei visuell überwacht werden. Es bieten sich verschiedene Möglichkeiten der statistischen Auswertung an. Ein Richtungs‐Kugelhistogramm, ebenfalls dem Schmidt'schen Netz ähnlich, ermöglicht dem Anwender, die Richtungsverteilung der selektierten Stahlfasern auf einen Blick zu erkennen. Die Farbkodierung der Richtungen wird auch für die 3D‐Visualisierung der Stahlfasern übernommen, um die räumliche Erfassung der Richtungsverteilung im SFRSpC selbst zu erleichtern. Computertomographic Investigation of Steel Fibre Reinforced Sprayed Concrete using Multi‐Dimensional Transfer Functions The composite material steel fibre reinforced concrete or steel fibre reinforced sprayed concrete (SFRS) is widely used in geotechnics. For the modelling of the mechanical behaviour the knowledge of the distribution and orientation of the fibres in the concrete is of particular importance. For a bachelor thesis the steel fibres in drill cores were investigated by computed tomography (CT) at the Austrian Foundry Research Institute (ÖGI). The orientation of each fibre was calculated using a STL‐interface and further software tools. The results were statistically evaluated and graphically represented using Schmidt's net. This time consuming (expensive) method was automated by a post‐processing of VRVis. With that tool the steel fibres in the sample can be explored, classified and visually examined in real‐time regarding their orientation in two angles. Different possibilities of statistical evaluation can be implemented. A real‐time direction sphere histogram (DSH), comparable to Schmidt's net in 3D allows the user to recognise the distribution of orientations of the selected fibres at a glance. The colour‐coding of the different orientations is also used for the 3D‐volume‐view of the fibres, to easily identify the spatial distribution of orientations in the SFRS sample.     

Rheinbrücke Breisach – Umbau und Instandsetzung einer 45 Jahre alten Stahlkonstruktion

The Rhine Bridge at Breisach – Alteration and maintenance work at a 45‐years‐old steel structure across the river Rhine. The Breisach Rhine Bridge between Breisach in Baden‐Württemberg, Germany, and Neuf‐Brisach in Alsace, France, is next to the Europe Bridge Kehl–Strasbourg the most important road connection between the two countries. The three‐pillar road bridge was built in 1962 using the foundation of an old railway bridge. The box girder of the bridge is welded as well as riveted and bolted. Both the design of the curb with its underseepage – a feature that was often used at that time but is now out of favour – and damages at the drain pipes in the girder box led to significant corrosion damage. In the future a bicycle lane will run over the bridge. For this an enlargement of the southern footpath is required. Bridge repair and maintenance work began in the spring of 2008. In this paper not only the details of the projects will be considered, but also the solutions to the problems discovered during repair work. An additional special feature of the bridge is the fact that two road construction agencies, one French, one German, are in charge of maintenance.