“超高延性混凝土材料性能创新及在桥梁工程中的应用关键技术”的相关研究成果,为超高延性混凝土在钢桥面铺装、桥梁耐久性及抗震性能提升中的应用,提供了关键技术支撑,具有重要的学术和工程应用价值。
该项目以明确超高延性混凝土的力学特性,采用超高延性混凝土提升钢桥面铺装服役性能,提升桥梁工程的耐久性和抗震能力为目标,研发了用于超高延性混凝土配置的高效聚羧酸减水剂,提出了适用桥梁结构的超高延性混凝土配合比,探明了超高延性混凝土直接拉伸特性、弯曲特性、动态拉伸及压缩特性,以及对缺口的不敏感性;通过理论分析和试验研究,明确了钢-超高延性混凝土组合桥面铺装结构的力学特性及服役性能;明确了超高延性混凝土对桥梁结构耐久性和抗震性能的提升作用。
超高延性混凝土制备
桥面连续施工
获得的部分专利证书
目前,该项目研发的C40级及C50级超高延性混凝土,可在工厂制成袋装干粉材料,并用于新建桥梁桥面连续、伸缩缝、桥面混凝土铺装层、钢桥面铺装等的施工,也可用于既有桥梁裂缝修复、耐久性提升等方面,工厂化生产及市场应用前景广阔,其成果已在贵州、浙江、新疆等地的多个工程项目裂缝修复和耐久性提升中成功应用。
项目组还编制了《钢-超高延性混凝土组合桥面铺装结构设计施工指南》,采用该技术可显著降低钢桥面板应力水平,提高其疲劳寿命,并可提升铺装层正常服役寿命,为新建大桥的钢桥面铺装,以及既有存在病害钢桥面铺装结构的更换和重置提供了一种优异的方案,市场推广应用前景广阔。
此外,利用超高延性混凝土极高吸能能力,所研发的桥梁抗震性能提升技术,已成功应用于桥墩维修加固及抗震性能提升。
截至目前,项目研究共获国家发明专利8项;获授权实用新型专利4项;发表论文30篇,其中SCI收录10篇,EI收录9篇。
为使科研成果尽快落地,在实施过程中,项目组还举办或参与了多次技术交流会,扩大超高延性混凝土系列技术在国内的推广与宣传力度,不断交流进步,提高了工程质量,为下一步新工艺、新装备的研究与开发奠定了坚实的基础。