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超高性能混凝土,让“永不开裂“成为可能

   蒙华铁路洞庭湖特大桥自完成钢-超高性能混凝土组合桥面铺装后,创下世界纪录,成为世界首座三塔铁路斜拉桥。洞庭湖大桥主桥桥面总铺装面积约11971m2,主要采用了超高性能混凝土、普通钢筋、ML15剪力钉和环氧富锌防锈漆等材料。此次施工共计历时45天,为后续道砟铺设和T梁过桥工作赢得了宝贵的时间。

           超高性能混凝土,简称UHPC,是一种创新型的水泥基复合材料,具有超高的强度、韧性和耐久性。经试验证明,其抗折强度是普通C50混凝土的3倍,缩变下降50%,经历700次冻融循环后仍然完好无损,被称为“永不开裂”的混凝土。此次在洞庭湖大桥主桥桥面铺装中的成功应用,标志着UHPC铁路钢桥桥面防水施工工艺的成熟。

超高性能混凝土与其他混凝土相比,在原材料选择方面有很大不同。主要表现为以下几个方面:

       (1)胶凝材料方面:UHPC水胶比很低,一般在0.14-0.27之间,水泥用量较大,一般在700-1010Kg/m3左右;使用颗粒粒径较小、呈球形的硅灰。根据相关资料,UHPC中硅灰与水泥的质量比约为1:4,在此比例下,水泥完全水化所产生的氢氧化钙能够被硅灰的火山灰反应完全消耗掉。

      其实,蒙华铁路洞庭湖特大桥并不是钢-超高性能混凝土组合桥面的最早应用。早在2016年,新型超高性能混凝土就在太原摄乐大桥上桥面铺装过半,之后,曾多次应用于不同桥梁的修补加固。超高性能混凝土及钢-超高性能混凝土组合桥面的出现,不仅彻底解决了大跨径钢桥面铺装出现桥面板疲劳开裂及铺装层破坏两大世界性技术难题,而且将是混凝土发展史上又一重要转折点,将有力推动桥梁技术的进步。


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