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发布时间：2020-01-06 00:00:00

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低收缩高黏结黑色高性能混凝土的性能试验研究

分类：混凝土研究
作者：夏中升，沙建芳，刘建忠，郭飞，徐海源
来源：2019年11期 No.283 33-35页
发布时间：2020-01-06 17:03
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【概要描述】伸缩缝装置是桥梁结构的重要构件，在桥梁结构中, 伸缩缝通常设置在桥的两梁端以及梁端与桥台之间，其作用在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料性能所引起的上部结构之间的联结和位移[1-2]。

低收缩高黏结黑色高性能混凝土的性能试验研究

分类：混凝土研究
作者：夏中升，沙建芳，刘建忠，郭飞，徐海源
来源：2019年11期 No.283 33-35页
发布时间：2020-01-06 17:03
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伸缩缝装置是桥梁结构的重要构件，在桥梁结构中, 伸缩缝通常设置在桥的两梁端以及梁端与桥台之间，其作用在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料性能所引起的上部结构之间的联结和位移[1-2]。桥面伸缩缝处通常设置后浇带，后浇带浇筑采用比相邻原浇筑混凝土提高一个强度等级的钢纤维混凝土[3-4]。桥梁在运营中，伸缩缝后浇带混凝土处于复杂荷载的服役环境，长期承受车辆荷载的反复冲击作用，且暴露在自然环境中、经受风化侵蚀作用，混凝土材料疲劳和磨损较为严重[5]。在实际工程应用中，该结构处混凝土常出现强度低、收缩大、在强烈荷载冲击下易开裂、黏度差、与老混凝土结合强度低，而造成桥面结构局部破坏[6-7]。与此同时，由于桥面沥青面层与后浇带混凝土面层有较大的黑白色差问题，无法保持整体色泽一致性，影响其美观性。

关于黑色混凝土制备与性能研究，国内外相关学者主要开展着色剂性能方面试验研究，从不同着色剂颗粒形态、颗粒尺寸、化学组成等方面开展试验，把控着色剂质量。ZIMMER等[8-9]从黑色混凝土的着色机理出发，研究了黑色氧化铁颜料和碳黑颜料的性能差异，掺量与混凝土颜色的关系；并给出氧化铁黑色颜料以及氧化铁和碳黑混合颜料的最新研究成果。李红伟等[10]选用氧化铁、氧化钴等金属氧化物颜料作为着色剂，搭配水泥、砂石、石灰岩矿粉和减水剂等原材料制备出了彩色混凝土，但该材料多用于建筑装饰工程，且并未研究混凝土的收缩开裂、耐磨损、抗冲击以及和易性等性能问题，并不适合于桥面伸缩缝后浇带反复荷载受力的服役环境；刘伟[11]、胡曙光[12]等利用着色剂均为氧化铁黑粉制备了一种纤维增强黑色混凝土，由于所使用颜料着色能力较弱，制备的混凝土制品偏黄色色调，且当氧化铁掺量过高，可能导致基体密实性降低、界面区黏结性能变差，影响其耐久性能。

由于桥面伸缩缝后浇带的特殊服役环境对混凝土高强、微膨胀低收缩、高黏结等性能以及色泽一致性需求，目前尚无专门应用于沥青桥面后浇带黑色混凝土的相关报道，而且国内外均聚焦于着色剂研发，而对于混凝土的性能调控及影响研究几乎空白。因此，有必要研制专用于该服役环境的高强高性能黑色混凝土，优选合理配比及制备工艺满足各种性能指标需求。

基于此，本研究通过优选着色剂、掺入不同种类添加剂及不同的界面处理方式等技术手段及措施来探究着色剂、外加剂、配合比参数等对混凝土抗压强度、抗弯强度、水化产物形成、收缩变形性能、耐磨损能力的影响规律；再通过对旧混凝土界面进行相应的预处理，研究界面粗糙度、干燥状态等对新旧混凝土界面黏结性能的影响，从而制备性能优异的低收缩高黏结高性能黑色混凝土。

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