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现代交通运输行业高密度通行量和超负荷运营状态,致使混凝土桥面铺装层早期破坏的现象非常严重。不仅影响到了行车过程中的舒适感,而且严重的桥面铺装层开裂也会使得雨水等有害物质侵蚀桥面板,造成钢筋的锈蚀,导致桥梁使用安全性降低。另外因为水泥混凝土的抗拉强度低、容易开裂,在荷载与混凝土收缩应力等综合作用下,较易出现裂缝等病害,而且一旦形成病害,修复的难度也比较大,维修费用也较高,严重影响桥面铺装的耐久性。本文运用试验方法对纤维增强UHPC的力学特性、抗渗性、微观结构进行了研究,并利用ABAQUS软件对桥面铺装进行了模拟。主要研究内容如下:1.在自然养护和标准养护两种养护方式下,将钢纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维各分成四组不同的掺量,然后进行单独掺入,并对单掺纤维UHPC进行力学性能试验,结果发现:钢纤维最佳体积掺量为1.65%,28d时自然养护条件下的抗压和抗拉强度分别为118.21MPa和20.80MPa,标准养护下的强度分别为123.63MPa和21.73MPa。玄武岩纤维最佳体积掺量为0.15%,28d时自然养护条件下的抗压和抗拉强度分别为100.61MPa和13.37MPa,标准养护下的强度分别为103.29MPa和13.6MPa。聚丙烯纤维最佳体积掺量为0.15%,自然条件养护28d时的抗压和抗拉强度分别为96.62MPa和12.56MPa,标准养护下的强度分别为98.36MPa和13.1MPa。2.以单掺纤维最佳掺量为依据,将三种纤维按照不同的掺量分成六组试验,并进行力学性能试验,得到混掺纤维条件下的最优组合,然后进行弹性模量试验和混掺纤维UHPC抗渗性能试验,结果发现:当钢纤维掺量为1.65%,玄武岩纤维掺量为0.05%,聚丙烯纤维掺量为0.15%时组合最优,抗压和抗拉强度分别为125.52MPa和24.71MPa。另外,混掺纤维UHPC在多种因素的共同作用下,内部密实度更高,抗渗效果更好。3.借助SEM获取了单掺纤维UHPC的微观图像,对影响宏观强度的各因素进行分析,包括材料内部的气孔,水化产物,纤维的形态等因素。结果表明:三种纤维只有在最佳掺量时,纤维在基体内部才不会出现成团现象,而且表面产生的孔隙也少,纤维表面水化以后残留的生成物也较多。4.借助ABAQUS有限元分析软件,对桥面铺装进行仿真模拟分析,建立装配式空心板桥的仿真模型,通过对设置四种不同的铰缝深度和在铰缝与铺装层位置放置纤维增强UHPC和C30混凝土两种材料的情况进行模拟,结果表明:纤维增强UHPC材料下铰缝和铺装层内的应力相较于C30混凝土材料有了较大的储备能力,能够更好的保护铺装层不受破坏。