STC超高韌性混凝土

一、超高韌性混凝凝土概述

超高韌性混凝土（super toughness concrete），是由水泥、礦物摻合料、細集料、鋼纖維和減水劑等材料或由上述材料制成的干混料先加水拌合，再經凝結硬化形成一種具有高抗彎強度、高韌性、高耐久性的水泥基復合材料，簡稱“STC”。

鋼結構橋梁日益成為主流橋梁建造方式，但是，傳統鋪裝鋼橋面在超載重車的高頻率**下，鋼橋面中的面板與縱肋、橫隔板間易出現疲勞開裂，使得鋼橋面板的局部剛度不足，導致橋面鋪裝極易損壞，不得不反復進行維修。

鋼-STC輕型組合橋面結構的原理是利用超高韌性混凝土（STC）的超高抗彎拉強度、高耐久性等特點，采用剪力釘與鋼面板連接、密集布筋、混合料攤鋪、高溫蒸養等方式為手段，提高了橋面結構層的剛度及抗拉強度，解決鋼橋面結構疲勞破壞及橋面鋪裝極易損壞等世界性質量通病和施工難題。

與傳統正交異性鋼橋面相比，鋼-STC輕型組合橋面結構的局部剛度顯著提高，大幅度降低了正交異性鋼橋面各構造細節處的活載應力，基本消除了疲勞開裂的風險。與常規瀝青混凝土鋪裝相比，鋼-STC輕型組合橋面結構的使用壽命更長，在全壽命周期內具有更好的社會經濟效益。其優點如下：

1、組合結構大幅度提高了橋面剛度，從而有效改善瀝青面層受力狀態；

2、STC層為水泥基材料，溫度穩定性好，改善了瀝青面層工作條件，大幅降低了粘結層失效、車轍、推移等破壞風險；

3、減小了鋼面板和加勁肋在輪載下的應力，大幅提高了鋼橋面的抗疲勞壽命；

4、超高韌性混凝土（STC）層的高密實性，使鋼橋面處于更好的工作環境，有效降低其被腐蝕的風險。

二、STC超高韌性混凝凝土的主要性能指標（DB43/T 1173-2016）

備注：每立方原材料重量（不含拌合水）為2300kg；性能指標可以根據客戶要求定制。

三、STC超高韌性混凝凝土的應用范圍

1、新混凝土橋面鋪裝用STC超高韌性混凝凝土：25～50mm STC超高韌性混凝凝土+40mm瀝青混凝土-防水層。

2、舊混凝土橋面修復用STC超高韌性混凝凝土：40～80mm STC超高韌性混凝凝土（加鋼筋）+40mm瀝青混凝土-防水層

路橋修復后通行重載車輛該方案的優勢在于：強度高，可降低橋梁自重，快速恢復通車。如四川某跨河橋通過60mm的STC超高韌性混凝凝土鋪裝層，在不增加橋面重量荷載的情況下，完成了橋面的修復，3天后可通行80噸重載礦車，韌性好，能夠承載礦車通行，并顯著提升橋梁使用壽命，施工周期僅為20天。

3、正交異性鋼橋面鋪裝STC超高韌性混凝凝土

STC超高韌性混凝凝土可減輕預制構件尺寸和自重，且**預制構件承載力等力學性能；節點連接可簡化，便于施工，且節點更加牢固，地震作用下不會成為整個橋梁的薄弱點。

輕型組合橋面主要由正交異性鋼橋面板、STC層、粘結層及面層組成。

    主結構上層主要由STC層、栓釘和結構網組成。

4、預制梁板濕接縫澆筑STC超高韌性混凝凝土

常規普通混凝土濕接縫設計方案存在很多問題：

⑴、濕接縫鋼筋分布密集，導致混凝土極難澆筑密實，施工難度大。

⑵、濕接縫寬度過多，現場工程量多。

⑶、濕接縫處受力情況復雜，易于破壞，屬于橋梁結構中的薄弱點。

采用STC超高韌性混凝凝土澆筑濕接縫可以很好地解決上述問題：

⑴、減少濕接縫處鋼筋的數量，STC超高韌性混凝凝土流動性良好，無粗骨料，可以**現場澆筑的施工質量。

⑵、濕接縫寬度可以減少到1/3以上，降低現場施工的作業量。

⑶、STC超高韌性混凝凝土自身優異的力學性能，可以**濕接縫從原本的薄弱點變成現在的強點。

四、STC超高韌性混凝凝土橋面鋪裝材料的施工工藝

1、配合比

粉料:鋼纖維:水=100∶（10～30）∶10

2、攪拌

投入粉料到攪拌機，加水攪拌3～4分鐘(物料達到膠體狀態)，加入鋼纖維繼續攪拌（當鋼纖維用量較大時——通常不超過3%，可以逐漸或分次加入），待鋼纖維分散后均勻后進行澆筑，并振動成型，而后進行養生。

3、養生

STC層保濕養護用的節水保濕養護膜應由高分子吸水樹脂和不透水塑料面膜制成，其質量應符合JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技術細則》中3.11.3規定。高溫期施工時，宜選用白色反光面膜的節水保濕養護膜；低溫期施工時，宜選用黑色或藍色吸熱面膜的節水保濕養護膜。

按照設計要求進行高溫蒸汽養護。

五、包裝貯存

采用牛皮紙復合袋包裝，25kg/袋（鋼纖維單獨包裝）；

須貯存于干燥通風的室內，包裝袋密閉，注意防潮、防凍。