机制砂高抗冲磨超高性能混凝土（UHPC）的组成设计与工程应用

针对我国西部地区泥石流、洪水等严酷服役环境下桥梁墩柱存在的冲击磨损和空蚀问题，利用UHPC材料高强、高耐久的材料自身特点，通过机制砂替代石英砂，进行UHPC材料的抗冲磨组成设计。研究了矿物掺合料种类、粉煤灰微珠掺量、硅灰掺量、胶凝材料用量、水胶比对抗冲磨UHPC材料的工作性能、力学性能、抗冲磨性能的影响规律。结果表明，在胶凝材料用量、水胶比和纤维掺量相同的条件下，随着粉煤灰微珠掺量增加，混凝土的工作性能提高，抗冲磨强度下降，粉煤灰微珠适宜掺量为胶凝材料的17%；随硅灰掺量增加，超高性能混凝土的工作性能下降，抗冲磨强度提高，硅灰适宜掺量为胶凝材料的13%；随着胶凝材料用量增加，工作性能提高，抗冲磨强度先提高后降低，最佳胶凝材料用量为1150 kg/m3；降低水胶比，工作性能降低，抗冲磨强度先提高后降低，最佳水胶比为0.18。经过优化设计的抗冲磨UHPC抗冲磨强度为普通C50混凝土的3倍，已成功应用于四川省仁寿至屏山新市公路石盘特大桥。