超高性能混凝土材料在桥梁工程中的应用

与普通混凝土相比,超高性能混凝土（UHPC）材料拥有超强的力学性能、耐久性能以及抗火性能,是一种优良的桥梁建设材料。为满足现代化桥梁在复杂环境条件下的应用需求,基于UHPC材料的优异性能,从发展历程与材料特性出发,简述了UHPC在桥梁工程中的研究现状,总结了目前UHPC在桥梁工程中的应用方向,主要包括装配式桥梁、拱桥、人行斜拉桥以及正交异性钢桥面板等。最后,分析了目前UHPC在应用上存在的限制及问题,展望了UHPC在桥梁工程中的应用前景和进一步的研究方向。     

高吸水树脂自养护湿接缝榫卯界面粘结性能

为了提高桥梁薄弱部分湿接缝的界面粘结性能，将高吸水树脂（SAP）作为自养护剂添加到湿接缝中，通过立方体抗压强度和抗弯拉强度试验对其力学性能进行分析，通过立方体劈裂抗拉强度试验对普通组和自养护组湿接缝的三种施工工艺界面粘结性能进行分析。结果表明：SAP的掺加质量分数为0.20%时，混凝土的力学性能最优。榫卯工艺有效改善了湿接缝界面的粘结性能，微凿毛榫卯工艺界面粘结性能最优，其次是普通榫卯工艺，最后是普通施工工艺，且微凿毛榫卯工艺劳动强度低，施工效率高。SAP的加入有效地改善了湿接缝的界面粘结性能，在同种施工工艺下，自养护组湿接缝界面粘结性能均大于普通组。     

超高性能混凝土在房屋建筑结构中的研究与应用进展

近年来，超高性能混凝土(UHPC)发展迅速，已较广泛应用于桥梁工程等领域，在提升耐久性、减轻自重、简化配筋、缩短工期等方面展现出很大优势，取得了良好的综合经济技术效益。然而，目前UHPC在房屋建筑结构中的研究还比较少，应用情况尚不尽如人意。本文以UHPC建筑结构为对象，对UHPC结构特征及目前的工程应用概况进行总结，分析了UHPC结构的基本设计原理和方法。着重介绍了本课题组近年来有关UHPC建筑结构构件和节点的相关研究成果，包括新型轻质保温夹芯屋面板、新型夹芯楼板–墙板装配式结构、双向waffle板、装配式混凝土框架后浇梁柱节点等，总结了UHPC在建筑结构中的合理应用方式和效果。最后，提出了UHPC建筑结构发展的建议，以期推动UHPC在房屋建筑中的应用，提升其综合性能和品质。     

装配式建筑预制剪力墙板套筒灌浆技术的应用

在罗店新镇的装配式房屋住宅项目的装配式建筑整体式剪力墙结构中，采用了受力钢筋套筒灌浆施工方法，利用定制限位钢板约束预埋件的预埋式钢筋，在构件下部连接部位采用PE棒分仓；装配后，利用密封材料进行二次密封，严格按注浆施工规程规定，下注浆口注浆，上注浆口及时封住，再利用估算方法预测各注浆量并与实际施工用浆量进行比较，保证混凝土衬砌的施工质量。该项目采用装配式建筑预制剪力墙板套筒灌浆技术，有效地解决了预制剪力墙套筒灌浆在垂直连接中的质量问题，使其在安装后的纵向连接质量明显提高，同时也使施工进度显著提高。     

桥梁伸缩缝超高性能混凝土关键性能的研究与应用

基于不同纤维混杂效应设计原理,利用PVA纤维或聚丙烯纤维与钢纤维二元混杂优化,制备了一种常温养护桥梁伸缩缝超高性能混凝土(UHPC),并探讨了其在实际工程中的应用.研究结果表明,采用这种方法所制备的混杂纤维增强UHPC不仅具有较高的强度且抗裂性好.当用掺量为20 kg/m的聚丙烯纤维与钢纤维混杂时,UHPC常温养护2 d时的抗折强度和抗压强度可分别达到13.6 MPa和40.9 MPa,28 d时可分别达到51.3 MPa和138.5 MPa,且无明显的收缩开裂现象.工程实践表明,利用该混杂纤维增强UHPC对桥梁伸缩缝混凝土的病害进行整治时,不仅可以达到技术性能使用要求,而且可实现快速恢复交通,具有广阔的推广应用前景.     

建筑接缝用聚氨酯密封胶性能对比测试分析

通过将密封胶应用到装配式混凝土建筑外墙的拼接处，可以起到一定的防水作用，为了进一步提高密封胶防水效果，现以“聚氨酯密封胶”为研究对象，实验分析聚氨酯密封胶材料的适应性、强度等性能。结果表明：为保证工程施工质量，相关人员要重视对混凝土界面的清洁处理以及缝面的烘干处理，确保缝表面的整洁度和干净性；当干燥处理接收后，方可对聚氨酯材料进行接缝施工操作，最大限度地提高接缝防水性能。     

初凝超30 min超早强UHPC制备及其机理

针对既有交通线路快速抢通和抢通后寿命确保的需要，研发了具有足够施工时间的超早强(数小时达到开放强度)超高性能混凝土(UHPC)。基于最大密实度理论的UHPC配方，试验研究了普通硅酸盐水泥(OPC)替代率对硫铝酸盐-硅酸盐复合体系(SAC-OPC体系)混凝土力学性能与施工性能的影响，确定了OPC替代率；通过正交试验确定影响SAC-OPC体系混凝土力学性能和工作性能的早强组分(硫酸锂、硫酸铝)、增强组分(纳米碳酸钙)、调凝组分(粉体缓凝剂、四硼酸钠),制备了初凝时间36 min、3 h抗压/抗折强度41.4/17.0 MPa的超早强UHPC,以及初凝时间40 min、3 h抗压/抗折强度36.2/13.9 MPa的超早强UHPC。通过SEM和XRD分析，探究了具有足够施工时间超早强UHPC的性能形成机理。结果表明：随OPC替代率增大，UHPC的凝结时间先减后增，扩展度持续增大，早期力学性能大致呈下降趋势，后期力学性能大致呈上升趋势；超早强与初凝时间延长主要源于协同水化作用与早强组分、增强组分和调凝组分的累加效应。     

铜止水技术在堆石坝混凝土面板接缝止水中的应用分析

利用铜止水技术，对面板堆石坝的混凝土面板接缝进行止水施工，分别从止水结构、止水盖板、止水带的布设安装方面，实现接缝止水施工；安装波形止水带，进一步密封表面接缝，使流动止水长度增加。并利用高精度激光计米器测量出接缝宽度与止水长度，结果显示：采用该止水结构后的流动止水长度在最佳流动止水长度范围内，最大限度地保障坝体的抗渗性能。     

UHPC装配式电缆沟设计及抗力性能研究

本文设计出一种新型的超高性能混凝土(UHPC)装配式电缆沟,并对其承载力和适用性进行了研究。首先对侧板的抗弯性能进行了试验研究,并将试验结果与现行三种规范的计算结果进行对比分析,结果表明基于《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38—2004)求得的承载力、刚度及裂缝宽度的计算值与试验值均较为接近,此规范可作为UHPC装配式电缆沟构件设计的依据。进一步研究了底板与侧板连接方式的可靠性,通过对现浇、接头设在底板采用螺栓约束、杯口节点三种连接方式构件进行试验研究,发现杯口节点试件受力后侧板变形明显,承载力仅为6.7 kN;底板螺栓连接与现浇节点试件相比,破坏截面相同,刚度略低,极限承载力相近,约为杯口节点试件的 2倍,能保证UHPC装配式电缆沟的整体抗力性能。     

不同配置的UHPC粘接加固钢纤维复合混凝土板性能测试研究

以研究用超高性能混凝土（UHPC）加固的复合钢筋混凝土（RC）板的性能，对9个矩形试件进行了试验。试样为2个系列，具有不同的UHPC强化配置，第1个是修复系列，测试UHPC作为修补老化混凝土结构的修补材料；第2个是UHPC覆盖系列，用于加固钢筋混凝土构件的拱腹。结果表明，与未进行UHPC加固的钢筋混凝土板相比，使用修复系列，UHPC减少了斜裂缝，并产生了更多的弯曲裂缝。UHPC在开裂后范围内表现出优异的能量吸收和广泛的挠曲硬化和延展性。在UHPC覆盖层系列中，每个板都显示出对角剪切裂缝和脱粘模式。UHPC覆盖层延缓了剪切裂缝的发展，随着覆盖层厚度的增加，极限荷载增加；但UHPC发生断裂失效的趋势也增加。     

装配式混凝土结构重要施工技术要点研究

研究装配式混凝土结构的施工技术要点,对于现代建筑工业化具有重要意义。通过研究和应用重要的施工技术要点,可以实现装配式混凝土结构的快速建设、提高建筑的耐久性、优化空间利用并降低施工安全风险。在装配式混凝土结构重要施工技术要点中,预制构件生产和运输是确保施工质量和进度的关键环节,需要严格控制材料选择,并采取合理的运输计划和固定措施。预制构件吊装和衔接部位处理需要精确操作,确保构件安全稳定地组装,并采取适当的连接技术和防水处理。质检与评估是保证施工质量的重要环节,包括对材料、构件、施工过程和结构性能等方面进行严格检查和评估。通过研究装配式混凝土结构重要施工技术要点,以期提高建筑施工效率、质量和安全性,推动建筑行业向着更加智能化、可持续发展的方向迈进。     

大体积超高性能混凝土温控措施及施工监测

针对襄阳庞公大桥索塔钢混结合段大体积超高性能混凝土（UHPC）的性能要求,采用低水化热低收缩UHPC开展了室内绝热温升试验和大体积模型试验,研究了低水化热低收缩UHPC的水化放热规律。施工过程中采用加碎冰降温和覆盖保温泡沫板的措施,明显降低了UHPC拌和物的入模温度和结构内外温差,大大降低了大体积UHPC的开裂风险,拆模后外观良好无任何裂纹。     

钢管柱混凝土浇筑高抛法施工技术分析

钢管柱混凝土结构施工具有确保建筑结构稳定、提高结构整体性能、降低结构施工难度等作用。某钢结构装配式建筑工程钢管截面面积有限，施工高度高，混凝土浇筑施工难度大，通过方案对比，采用高抛法施工工艺。从机具、材料和技术三个方面做好施工准备，对浇筑施工进行严格的质量控制，通过完善浇筑施工工艺，改进施工技术，提升结构稳定性，保证了混凝土浇筑施工满足设计规范以及施工要求。     

复掺再生砂和超细粉煤灰对超高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了研究再生砂超高性能混凝土(UHPC)的抗硫酸盐侵蚀性能，对掺再生砂和超细粉煤灰的超高性能混凝土进行了硫酸盐干湿循环侵蚀试验，测试了硫酸盐溶液侵蚀前后试件的抗压强度、相对动弹性模量、质量变化。通过离子滴定测定了不同侵蚀深度下硫酸根离子的分布，分析了再生砂和超细粉煤灰对硫酸根离子传输的影响。结果表明：经过90次硫酸盐干湿循环后，UHPC的耐侵蚀系数随着超细粉煤灰掺量的增加呈先增大后减小的趋势；超细粉煤灰掺量为20%(质量分数，下同)时，侵蚀全过程中UHPC的耐侵蚀系数、相对动弹性模量最大，硫酸根离子含量较低；再生砂掺量为50%时，UHPC在干湿循环45次之前的相对动弹性模量最大，相同深度下的硫酸根离子含量最低；复掺20%超细粉煤灰和50%再生砂的UHPC抗硫酸盐侵蚀性能最优。     

氧化镁膨胀剂对UHPC浆体早期孔结构演变的影响

氧化镁膨胀剂(MEA)是一种性能优异的外加剂，可以补偿大体积混凝土收缩。本文采用压汞法(MIP)测试了不同活性水平的MEA对超高性能混凝土(UHPC)浆体1～7 d龄期孔结构演变的影响，并借助SEM及EDS对孔结构演变机理进行了分析。结果表明：颗粒粒径较小的高活性MEA更有利于丰富UHPC的粒径分布，实现基体最紧密堆积；不同活性的MEA均会增加1 d龄期UHPC浆体的孔隙率，但3 d以后各龄期浆体的孔隙率随MEA的掺入而降低，活性越高降低越明显；高活性MEA更有利于细化UHPC浆体3～67 nm的孔径；使用孔隙率及孔结构评价UHPC自收缩应考虑不同龄期的影响；MEA活性越高，水化生成的Mg(OH)₂晶体更多，有助于减小孔隙率并优化孔径；使用内掺法会增加硅灰的相对含量，增强硅灰的种子效应和火山灰效应，降低UHPC基体的最终孔隙率。     

超高性能混凝土国内外研究与应用进展*

介绍了超高性能混凝土（UHPC）的制备原理和性能特点,对UHPC国内外研究和应用情况进行了综述,指出了我国UHPC研究和应用中存在的问题。结果表明：UHPC是一种具有优异的力学性能、耐久性能和环保效益的新型水泥基复合材料。国外在UHPC理论研究和应用研究方面都取得了大量成果,在实际工程中已经获得了广泛的应用;近年来我国在理论研究和应用方面也得到了快速发展;如何简化UHPC制备工艺、降低生产成本、补偿自收缩是今后的主要研究方向,完善相关规范标准以更好地指导UHPC现浇工程应用是目前首要解决的问题。随着环保和可持续发展理念的日益重视,UHPC这种低碳环保材料将有广阔的发展前景。     

振动塑化挤出对聚烯烃片材性能的影响

利用塑料电磁塑化挤出机挤出聚烯烃片材，系统研究了挤出机螺杆轴向振动对聚乙烯挤出制品结构与性能的影响。采用DSC对挤出试样的结晶结构及形态进行分析。结果表明，振动塑化挤出使聚合物挤出试样结晶度提高，结晶完善，晶片之间的连接分子数量增加，因而制品的力学性能有所提高，特别在横向上表现明显。在适当的振动条件下，高密度聚乙烯（HDPE）试样的横向拉伸强度和冲击强度分别从22．68MPa和12．7kJ／m^2提高到了25．55MPa和23．5kJ／m^2；而聚丙烯（PP）试样横向拉伸强度和冲击强度则分别提高了20％和64％。     

装配式植草混凝土护岸技术在中小河流岸坡工程中的应用分析

部分中小河流治理仅侧重于防洪稳定性，缺乏对两岸生态环境的防护，采取粗放的方式进行护岸施工，导致生态环境受损。在某中小规模河流岸坡工程中，采用了装配式植草混凝土护岸技术，科学制备植草混凝土并用于护岸施工。实践表明：在河流岸坡工程中，嵌固式通孔正六边形护岸结构的抗冲刷性能良好，同时结构形式简单，拼装便捷，是较好的装配式植草混凝土护岸结构型式。     

原状粉煤灰对超高性能混凝土性能的影响

为提高粉煤灰的综合利用率,降低原料成本,采用未经磨细和分选的原状粉煤灰等质量替代硅灰来制备超高性能混凝土(UHPC),并研究了不同掺量的原状粉煤灰对UHPC力学性能及微观结构的影响。结果表明:原状粉煤灰的掺入可使UHPC中胶凝材料的粒度呈梯度分布,形成良好的微级配;并且使新拌混凝土的流动度增大,影响了钢纤维在UHPC基体中的分布;当原状粉煤灰掺重不超过30%时,UHPC抗折强度随着原状粉煤灰掺量的增加呈现不同程度的增长,30%原状粉煤灰掺量的UHPC抗折强度与不掺粉煤灰的空白样相比提高了34%;由于原状粉煤灰水化缓慢,当原状粉煤灰掺量在0%~40%时,UHPC抗压强度随着原状粉煤灰掺量的增加有所下降。孔结构分析表明:UHPC的平均孔径以及总孔体积均随着原状粉煤灰的掺入而减小,基体更加密实;当原状粉煤灰掺量为30%时,SEM照片显示钢纤维与UHPC基体结合紧密,界面黏结增强。     

一种低碳利废水泥的性能及应用研究

本文主要介绍了一种超高性能低碳利废水泥（快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥）的形成和发展的历史。该水泥不仅采用大量固体废弃物（粉煤灰、高炉矿渣、工业废石膏、碱渣等）作为原料，利废可达40%～95%，而且相对于传统的普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥，煅烧温度分别低150～200℃和50℃，碳排放相当于30%～60%和50%～80%。通过对其主要矿物组成、化学成分、物理性能和作用机理的阐述，分析了其具有白度好、凝结硬化快、后期强度高、尺寸变形小等诸多优异性能的原因。并重点对其在无机地坪、机场、道路快修、装配式墙体、超轻高效A级防火保温、水泥工艺品、无机人造石、UHPC超高性能混凝土领域进行了应用研究。