活性粉末混凝土（RPC）挂檐板的研制及工程应用.pdf

2 0 1 4年第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS 2 01 4 No 4 Apr i l 活性粉末混凝土( R P C) 挂檐板的研制及 工程应用 范 磊 ， 李 东 ， 卢士军 ， 彭 明强 ， 曹 志峰 ， 李 锐 ， 张 印川 ( 1 中国建筑材料科学研究总院 ， 北京 1 0 0 0 2 4 ； 2 北京市市政工程设计研究总院有限公司 ， 1 0 0 0 8 2 ； 3 北京公联洁达公路养护工程有限公 司， 1 0 0 1 6 1 ) 摘要 ： 结 合 北 京 四 惠 桥 挂 檐 板 更 换 工 程 要 求 以 及 活 性 粉 末 混 凝 土 性 能特 点 ， 设 计 、 研 制 了一 种 新 型挂 檐 板 ， 并 首次在 四惠立交 东向北匝道桥挂檐板更换 中成功应 用。 关 键 词 ： 活性 粉 末 混凝 土 ； 挂 檐 板 ； 更换 ； 工程 应 用 Ab s t r a c t ： B a s e d o n t h e p r o p e r t i e s o f r e a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e( R P C ) a n d t h e r e q u i r e m e n t s o f B e i j i n g S i h u i o v e r p a s s e a v e s b o a r d r e p l a c e m e n t p r o j e c t ， a n e w e a v e s b o a r d w a s d e v e l o p e d a n d s u c c e s s f u l l y a p p l i e d T h e p r o j e c t p r a c t i c e s h o w s t h a t t h e n e w e a v e s b o a r d h a s t h e me r i t s o f h i g h s a f e t y ， s i mp l e n e s s o f c o n s t r u c t i o n ， h a n d s o me o f a p p e a r a n c e a n d g o o d d u r a b i l i t y K e y w o r d s ： R e a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e ( R P C ) ； E a v e s b o a r d ； R e p l a c e ； E n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n 中图分类号 ： T U 5 2 5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 4 4 一 O 3 0前 言 近 期 ， 因年 久 失 修 。 位 于北 京 市 朝 阳 区东 四环 的四惠桥桥体两侧的多数挂檐板时常 出现松动 、 脱 落 ， 这对经过桥梁下的车辆 、 行人形成了巨大的安 全隐患 。为彻底消除挂檐板松脱隐患等 问题 ， 北京 公联公司启动了四惠桥挂檐板拆除更换工程。本文 研制 的活性粉末混凝土( R e a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e ， 简称 R P C ) 挂檐板因具有安全 、 施工方便 、 美观和耐 久性好等诸 多优点 ， 经多次充分论证 ， 被确定为最 终更换 方案 ， 并在北京 四惠立交东向北匝道桥挂檐 板 更换 施 中得 到 了成功 应用 。 1 R P C挂檐板的设计 对存有安全隐患的高架桥挂檐板进行拆除 、 更 换 是一 项 巨 大 工程 。 因此 ， 急 需 一 种 安 全 、 施 工 方 便 、 美观和耐久性好 的挂檐板产品。传统挂檐板一 般是采用 C 4 0混凝土进行预制 ， 制成的挂檐板 自重 大 ， 耐腐 蚀性 能 差 施 工效 率 较低 ， 不 宜 在 挂檐 板 更 换施工中使用。 R P C是一种高强度 、 高韧性 、 低孔 隙率和极低 渗透性 的超高性能混凝土 ， 具有高耐久性能l 2 J 。R P C 挂檐 板是 在传统混凝土挂檐板的结构及使用功能 上 ，结合 R P C的性能特点以及挂檐板更换施 工要 求 ， 对挂檐板尺寸进行优化设计而成的。挂檐板单 块 长度 为 5 0 c m， 高 度为 5 5 c m， 面板 厚度 为 2 0 e m， 在 挂檐板面板内侧 面设置双条加强肋 ， 以防止在运输 、 安装过程 中面板发生脆断。为了保持安装效果美观 和施工简便性 。 仅在挂檐板上部加强肋处按照设计 孑 L 径设置预留孑 L 。其具体设计图见图 1 。 = ： 单位 ： 叶 喇 图 1 R P C挂檐板设计图 基金 项 目：科研 院所技 术 开 发研 究专 项 资金 研 究开 发 规 划 国家重 大lT程用 R P C材料研究及 制品产业化 ，项 目 编号为 ： 2 0 1 3 E G I 3 2 0 8 2 。 一 44 2 R P C挂檐板的研制 2 1 原材 料 ( 1 ) 水泥 ： 唐山某公 司生产 的普通 4 2 5硅酸盐 1 鄂 一 Jr 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 范磊， 李东， 卢士军 ， 等活性粉末混凝土( R P C) 挂檐板的研制及 _li 程应J H 水泥( 低碱) ， 其物理力学性能指标如表 1所示。 ( 2 ) 掺合料 ： 唐山市开平区某建材厂生产的 $ 9 5 粒 化 高 炉矿 渣粉 和安 阳市 某 公 司产 的 白色 微硅 粉 ， 其 物理 力学 性 能指标 分 别见 表 2和表 3 。 表 l 水 泥 的性 能 指 标 表 2 粒化高炉矿 渣的性能指标 表 3 r 1 色微硅粉的性能指标 ( 3 ) 细 骨 料 ： 灵 寿 县 某 公 司 生 产 的 细 度 模 数 为 2 8 ， 级 配 区的颗 粒状 中级 石英 砂 ， 含泥 量 0 - 3 。 ( 4 ) 高 强 度 钢 纤 维 ： 鞍 I L I 某 公 司 生 产 的 直 径 为 3 m m， 长 度 为 1 2 1 4 m m， 抗 拉 强 度 为 3 2 0 0 MP a且 弯 折性能 良好的镀铜钢纤维丝 ( 5 ) 减水剂 ： 北京某公 司产 的液体聚羧酸高效减 水 剂 ， 减 水 率为 3 5 。 ( 6 ) 拌合水 ： 普通 自来水。 2 2 配合 比 生产 R P C挂檐板 的配合 比为经多次试验验证 的最佳配合比 其 中水泥： 水： 细骨料： 外加剂： 钢纤维： 矿 粉 ： 微 硅灰 = 8 6 0 ： 1 7 2 ： 9 5 0 ： 1 8 2 ： l 1 0 ： 1 2 0 ： l 7 0 ， 计 量 单 位 为 k g m 。 2 - 3 主要 丁艺 技 术要求 R P C挂檐板实施工厂化集中预制。具体生产方 案 为混 凝土 配 合 比的优 化设计一 原材 料级 配一 高频 振 动成 型一 进行 二 步养 护 ( 初 养后 分检 产 品 ， 优 质 品 进 行终 养 ， 终养 时采 用蒸 汽 养护 ， 充分 激活 混凝 土 中 活 性 粉末 的活性 ) 一 终 养 后 对 成 品进 行 抽 样批 次 检 验 ， 保证成品质量一 合格后打包库存。 挂檐板浇筑时 ，严格按照设计 图纸及有关生产 技术规范操作 ， 以保证制 品各个部位形状 、 尺寸及 预 留孑 L 的准 确 定位 。为保 证 构 件 混 凝 土外 观 质 量 、 强度 和 耐久 性 ， 在活 性粉 末混 凝土 浇筑 人模 前 ， 必须 将钢模具清理干净 ，并 喷涂脱模剂。浇注成型时 ， R P C拌 合 物 从钢 模 的一 侧 浇 注 逐 步 向 另 一 侧 移 动 ，一 次 装满 R P C拌 合 物 后 放 在 振 动 台上 进 行 振 捣 振 捣 至 R P C拌 合 物表 面 l尤气 泡 为止 。浇 筑成 型 后 将挂檐板送入构件标准养护窄 ， 进行静停 、 初养 、 终养及 自然养护 。其中 ， 静停环境温度应在 l 8 以 L、 相 对湿度 6 0 以上 ， 静 停时 间不 得短 于 6 h 。 初 养 过程环境相对湿度应保持在 7 0 以 ， 构件表面温 度 与 环境 温 度 l辅 j 差不 超过 2 0 时 ，出养护 率拆 模 。 终 养 过程 分 为 升 温 、 恒 温 、 降 温 _二个 阶段 ， 升温 速 度 应该 大 于 l 2 c 【 二 h 降 温 速度 不应 大 于 1 5 h ； 恒 温 温 度 应 控 制 在 ( 7 5 _+ 5 ) o C，恒 温 养护 时 间不 应 少 于 4 8 h ： 撤除保温设施时 ， 构件表面温度与环境温度之 差不应超过 2 0 。自然养护时环境平均气温需高于 l 0 并对构件进行洒水养护 ， 时间不应少于 7 d 。对 养护后的挂檐板的外观 、 基本性能进行检验 ， 经检测 合格后 方可 J 具 出厂合格 证 。 生产挂檐板用的钢模具和挂檐板预制件成品分 别见图 2和冈 3 R P C挂檐板的基本性能检测结果 见表 4 2 R P C挂檐板钢模具 矧3 R P C挂檐板成品 4 RP C 惟 板 基 本 物 忡 能 测 试 结 通 过表 4可 以看 出 ， 根据 最优化 级 配设计 经 高 温蒸养等特定一 r 艺制备而成的 R P C挂檐板混凝 土 一 4 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m