摘要
随着工程项目规模的不断扩大和设计建造标准的不断提高，传统技术建造的公路预应力桥梁在预制构件施工过程中周期长、成本高，难以满足快速高质量施工的要求。中山西环高架桥为全国首次采用先张法预应力跨径为35m的C70T梁，针对该工程混凝土具有早强、低收缩满足40h放张，且达到清水外观效果的要求，本文依托国家重点研发计划（十三·五计划）项目“高抗裂预拌混凝土关键材料及制备技术(2017YFB0310100)”和中山西环项目“先张法C70预应力工字梁混凝土配制及施工关键技术（CD2-098-2018）”，开展了适用于先张法预应力T梁的早强低收缩自密实C70混凝土的研究，取得成果如下： 1、研制了适用于先张法预应力混凝土梁的低收缩高流态自密实C70混凝土的外加剂。利用现代分子裁剪技术将具有减缩功能的烷基聚醚、提供空间位阻效应的聚醚以及具有超分散水泥颗粒作用的酰胺基团接枝到共聚物主链中，并优化侧链长度、引入强极性吸附官能团，以此制备出的外加剂具有超分散水泥颗粒和降低混凝土收缩的功能。同时在超分散减缩型外加剂中复配消泡剂、引气剂，以此制备出外加剂。 2、探明了水热合成C-S-H凝胶的微结构参数对混凝土胶凝浆体水化进程和力学性能及体积稳定性的性能影响机制。随着C-S-H凝胶Ca/Si的降低和掺量的增加，水化放热峰出现的时间提前，水化放热峰值增高，早期（3d内）水化程度大幅度提高，后期（28d）水化程度较未掺C-S-H凝胶的水泥浆体水化程度相近。在相同配合比和C-S-H凝胶掺量（2.0%）条件下，随着C-S-H凝胶Ca/Si的减小和MCL增大，C70混凝土早期（40h）强度的提升幅度增大，收缩也增大，但后期（28d后）收缩率相近；C70混凝土在40h加载时，180d徐变系数降低。 3、系统研究了水泥和矿物掺合料种类及掺量、粗骨料的物化参数、砂率和水胶比、外加剂的掺量等对C70混凝土的工作性能及力学性能的影响规律，提出了适用于先张法预应力梁的早强低收缩自密实C70混凝土的设计与制备方法。C70混凝土初始坍落度为260mm，初始扩展度为650mm，T500为5s，C70混凝土达到自密实、清水效果；在自然蒸养条件下40h抗压强度达到63MPa以上，28d抗压强度达到79MPa以上，28d收缩＜250.0×10-6，180d徐变系数（40h加载）＜1.8，C70混凝土具有优异的力学性能和体积稳定性；混凝土28d氯离子扩散系数＜1.5×10-12m2/s，28d快速碳化深度<1mm，抗硫酸盐等级KS150，C70混凝土具有优异的耐久性。早强低收缩自密实C70混凝土成功应用于中山西环高速公路C70先张法预应力T梁，有效提高了预制T梁生产运转周期，保障了C70混凝土T梁外观光亮平整和混凝土质量的稳定，取得了良好的经济和社会效益，本文研究成果为C70先张法预应力混凝土梁制备技术提供了理论参考。
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