免蒸养超高性能混凝土的设计及在桥面铺装中的应用进展综述

A review on design and application of non-steam curing ultra-high performance concrete in bridge deck pavement

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关键词:

超高性能混凝土(UHPC);免蒸养;原材料优选;配合比设计;养护制度;桥面铺装

Key words:

Ultra-high performance concrete (UHPC); Non-steam curing; Raw material selection; Mix proportion design; Curing system; Bridge deck pavement

刊期:

2025年第12期

DOI:

10.19761/j.1000-4637.2025.12.045.05

文章编号:

基金项目:

国家重点研发项目(2022YFC3803104)。

作者:

唐 涛,夏艳晴,康阳阳,张柯莹,张雨晴

单位:

嘉华特种水泥股份有限公司,四川 乐山 614000

摘要

摘   要:主要综述了超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)的原材料优选与配合比设计要点,阐述了免蒸养 UHPC 的制备工艺、养护制度及在桥面铺装工程中的应用现状,分析了免蒸养UHPC的应用优势、技术难点及未来发展趋势,可为免蒸养UHPC 的施工应用提供借鉴。

Abstract: The key points of raw material selection and mix proportion design for ultra-high performance concrete (UHPC) are comprehensively reviewed, with a focus on the preparation process, curing system of non-steam curing UHPC and its current application in bridge deck pavement projects. The advantages, technical challenges, and future development trends of non-steam curing UHPC are analyzed, providing valuable insights for the construction and application of non-steam curing UHPC.

结论

(1)不同原材料对UHPC的流动性、强度等均有影响,应综合考虑原材料自身性能对UHPC的增强效应,通过配合比设计和掺入适当外加剂制备和易性和力学性能满足目标要求的UHPC。
(2)现有UHPC配合比设计方法主要有基于干湿填料密度的紧密堆积方法、基于流变学的方法、统计分析方法和人工神经网络模型。其中,基于干湿填料密度的紧密堆积方法最常用。

(3)免蒸养UHPC的制备工艺省去了传统蒸养过程,便于实际施工应用,但标准养护下的免蒸养UHPC早期强度较低,需根据工程需求适当加入早强剂、内养护剂等外加剂来提高早期强度,并综合考虑施工条件、气候条件等因素对养护效果的影响,必要时可选择组合养护制度或采取其他措施来提高养护效果。
(4)免蒸养UHPC能有效解决现有钢桥面板的病害问题,在桥面铺装和旧桥加固方面具有广阔的应用前景,但受限于相关设计规范体系不够完善,目前免蒸养UHPC的大规模推广应用还不足,其技术优势与市场价值仍有待进一步释放。

参考文献

[1] LI L Z,CAI Z W,YU K Q,et al.Performance-based design of all-grade strain hardening cementitious composites with compressive strengths from 40 MPa to 120 MPa[J].Cement and Concrete Composites,2019,97:202-217.
[2] XI J Y,LIU J Z,YANG K,et al.Role of silica fume on hydration and strength development of ultra-high performance concrete[J].Construction and Building Materials,2022,338:127600.
[3] 王晓龙.稻壳灰与混杂纤维对超高性能混凝土的影响[J].合成纤维,2022,51(11):69-74.
[4] 徐海宾,杜永超,刘松鑫,等.掺玻璃粉超高性能混凝土力学性能[J].混凝土,2023(8):38-42.
[5] 姜天华,管建成,张秀成.超高性能混凝土掺合料应用综述[J].科学技术与工程,2022,22(14):5528-5538.
[6] 崔建明.超高性能混凝土中的掺合料应用研究[J].合成材料老化与应用,2022,51(6):132-134,4.
[7] 邹辉杰,朱泽文,毛琳,等.矿物掺合料在UHPC的应用研究[J].建筑机械,2023(9):139-145.
[8] 宋秋磊.钢纤维分布对超高性能混凝土性能影响及调控研究[D].武汉:武汉理工大学,2023.
[9] 应福军,欧阳戈一,路珏.机制砂制备超高性能混凝土方法及性能研究[J].四川建材,2023,49(2):22-23,26.
[10] 魏慧男,刘铁军,邹笃建,等.含废弃玻璃的绿色超高性能混凝土制备及性能[J].建筑材料学报,2021,24(3):492-498.
[11] 胡尧,陈飞翔,张国志,等.珊瑚砂和玻璃微珠制备超高性能混凝土的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2021(2):1-4.
[12] 潘莉莎,邱学青,庞煜霞,等.减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展[J].混凝土,2007(1):48-51.
[13] 蒋玉梅,刘江涛,李荣.萘系高效减水剂的研究进展[J].化学世界,2017,58(2):124-128.
[14] 卿婷,龚磊,夏艳晴,等.免蒸压PHC管桩混凝土的制备及管桩生产技术研究综述[J].混凝土与水泥制品,2024(2):41-45.
[15] 靳华蕾,宫艳超,蒋磊,等.混凝土聚羧酸高效减水剂的发展现状[J].天津化工,2018,32(4):4-5.
[16] 吴琛,储福玮,龚明子,等.免蒸养超高性能混凝土-既有混凝土界面粘结性能试验研究[J].材料导报,2023,37(24):163-170.
[17] GONG J H,MA Y W,FU J Y,et al.Utilization of fibers in ultra-high performance concrete: A review[J].Composites Part B,2022,241:109995.
[18] 梁兴文,胡翱翔,于婧,等.钢纤维对超高性能混凝土抗弯力学性能的影响[J].复合材料学报,2018,35(3):722-731.
[19] 周华新,阳知乾,崔巩,等.有机合成纤维对隧道管片混凝土经高温后性能的影响[J].华北水利水电学院学报,2013,34(1):32-36.
[20] ZHOU M,WW Z M,OUYANG X,et al.Mixture design methods for ultra-high-performance concrete-A review[J].Cement and Concrete Composites,2021,124:104242.
[21] 易双秦,刘开志,邱晶,等.吸水珊瑚砂作为超高性能混凝土(UHPC)内养护介质的研究[J].硅酸盐通报,2019,38(8):2506-2512.
[22] 余睿,范定强,水中和,等.基于颗粒最紧密堆积理论的超高性能混凝土配合比设计[J].硅酸盐学报,2020,48(8):1145-1154.
[23] 郑丽,陈露一,张志豪.基于紧密堆积理论优化超高性能混凝土钢纤维参数[J].硅酸盐通报,2022,41(3):853-859.
[24] WU Z M,KHAYAT K H,SHI C J.Changes in rheology and mechanical properties of ultra-high performance concrete with silica fume content[J].Cement and Concrete Research,2019,123:105786.
[25] LIU Y W,SHI C J,ZHANG Z H,et al.Mechanical and fracture properties of ultra-high performance geopolymer concrete: Effects of steel fiber and silica fume[J].Cement and Concrete Composites,2020,112:103665.
[26] 李洋.免蒸养超高性能混凝土的性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2020.
[27] 陈聪聪,吴泽媚,胡翔,等.钢纤维形状和养护制度对超高性能混凝土强度及韧性的影响[J].材料导报,2024,38(15):139-149.
[28] 钱云峰,杨鼎宜,夏旸昊,等.热水养护对超高性能混凝土力学性能及水化过程的影响[J].材料科学与工程学报,2023,41(2):260-268.
[29] 孙嘉伦,张春晓,毛继泽,等.养护制度对超高性能混凝土强度的影响机理[J].材料导报,2024,38(18):66-70.
[30] 陈李峰,李款,潘友强,等.免蒸养UHPC在正交异性钢桥面铺装中的应用[J].公路,2020,65(3):154-159.
[31] 段俊杰,蒋树勤,林福宽.免蒸养UHPC钢桥面铺装层施工技术[J].市政技术,2022,40(11):124-129,160.
[32] 顾松,魏道新,马磊,等.低收缩免蒸养UHPC桥面铺装材料性能及构造设计[J].交通运输研究,2024,10(2):97-109.
[33] 田长进.免蒸养超高性能混凝土性能调控机制及其加固钢桥面板疲劳评估[D].济南:山东大学,2024.

引用本文

唐涛,夏艳晴,康阳阳,等.免蒸养超高性能混凝土的设计及在桥面铺装中的应用进展综述[J].混凝土与水泥制品,2025(12):45-49.

TANG T,XIA Y Q,KANG Y Y,et al.A review on design and application of non-steam curing ultra-high performance concrete in bridge deck pavement[J].China Concrete and Cement Products,2025(12):45-49.


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