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高強輕骨料混凝土的優點
發布時間 :2017-04-10   瀏覽 :271次

高強輕骨料混凝土的優點

1. 自重輕
  CL30以上的高強輕骨料混凝土的表觀密度為1600kg/m3~1950kg/m3 ,比相同強度等級的普通混凝土輕25%~30% 。由於自重輕 ,對於大跨度的橋梁而言 ,恒載占有很大的比重 ,減輕自重可以有效地降低結構內力,使橋梁跨度增大 ,減少橋墩數量 ;可以減少上部結構的預應力鋼筋數量 ;降低基礎處理的費用 。對於地震地區的橋梁工程而言 ,由於地震作用和上部結構的自重成正比 ,當采用高強輕骨料混凝土 ,可顯著降低地震作用 。
2. 更高的耐久性
  使用輕骨料能有效避免混凝土的堿骨料反應問題 ,使橋梁的使用壽命得以延長 。輕骨料混凝土還具有低滲透性 ,具有很好的耐磨性和抗凍融能力 。
  在美國“輕骨料混凝土橋梁設計標準(August 1985)”[1]研究過程中 ,美國聯邦高速公路處根據30座橋梁的調查得出結論 ,輕骨料混凝土具有與普通混凝土相同或者更好的耐久性 。
  根據對使用了20年的日本某些橋梁的調查表明 ,結構輕骨料混凝土橋梁中裂縫減少 ,碳化 、鹽的滲透也減少 ,輕骨料混凝土提供了比普通混凝土更高的耐久性 。針對海邊環境的許多使用超過80年的結構輕骨料古老結構的調查表明 ,驗證了在實驗室條件下得出的抗蝕性[3] 。我國1976年和1980年兩次對1966年開始先後建成的多座跨度在16.0~21.4m的輕骨料混凝土公路橋實地調查 ,發現200號輕骨料混凝土經過12年後強度增長到400號 ,15年後還有增長趨勢 ;碳化深度平均1.2-1.4mm ,比同齡期普通混凝土的略低 ;未發現鋼筋鏽蝕現象 ;橋麵輕骨料混凝土耐磨性良好 ,陶粒雖然外露 ,但並未磨損或者凹損 。
  輕骨料混凝土還具有很好的抗裂性 。同普通混凝土相比 ,由於輕骨料混凝土的熱膨脹係數和彈性模量較小 ,使得冷縮和幹縮作用引起的拉應力相對較小 ,從而使輕骨料混凝土構件的抗裂性較好,這可以改善構件的耐久性 ,延長構件的使用壽命 ,並可以降低橋梁建成運營後的維護費用 。
3. 很好的抗震性能
  由於輕骨料混凝土的彈性模量低 ,梁體的自振周期將變長 ,變形能力強 ,梁體破壞時可以消耗更多的變形能 ,因而抗震性能好 。由於地震作用和上部結構成正比 ,輕骨料混凝土比普通混凝土輕 ,地震產生的水平剪力低 ,有利於橋梁抗震 。
4. 顯著的經濟效益
  高強輕骨料混凝土在橋梁應用中具有較好的綜合技術經濟效益 。盡管高強輕骨料混凝土單方造價比同強度等級的普通混凝土高 ,但由於其減輕了結構自重 ,可使下部結構減小斷麵 ,降低基礎造價。
  挪威修建的Rugsund橋 ,采用高強輕骨料混凝土替代普通混凝土設計之後 ,與普通混凝土相比價降低10%。美國修建的很多橋梁也都具有顯著的經濟效益 。
  荷蘭對約15座輕骨料混凝土大跨度橋梁的計算表明 ,這些橋的總造價(包括基礎)降低了5~10% 。
  英國陸續建造了許多采用輕骨料混凝土的橋梁 ,並對經濟性作了詳細的分析 ,采用輕骨料混凝土後 ,平均造價節約造價3% ,某些情況下***高可以節約7%的造價 。
  天津永定新河大橋總長約1.2km的南北引橋采用高強輕骨料混凝土優化設計前後的工程量比較 。高強輕骨料混凝土的強度等級為CL40 ,密度等級為1900 ,采用的是上海生產的高強陶粒 。從表中可以看出 ,采用輕骨料混凝土取代普通混凝土後 ,下部結構的混凝土方量和鋼筋數量大幅減少 ,上部結構的預應力鋼筋用量和錨具用量也大幅節省 ,建造成本大幅度降低 。

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