高性能混凝土在路橋建設中的應用

閆福云

(河北省唐山市遷安市交通運輸局)

1 高性能混凝土的組成材料

1.1 水泥

通常，高性能混凝土必須要使用強度等級在PO42.5以上的硅酸鹽水泥或者中熱硅酸鹽水泥。除此以外，在國外還出現了球狀水泥、活化水泥以及調粒水泥等，以加強混凝土的高性能化。這類新品種水泥有一個很大的特點，即當它達到相同的標準稠度時，需水量會很低;而當混凝土的水膠比為W/B≤17%時，坍落度仍能夠高達200 mm以上。

1.2 超細粉

超細粉是在高性能混凝土中不可缺少的一個組成部分，包括硅粉、超細粉煤灰、超細礦渣、天然沸石以及偏高嶺土超細粉等等。超細粉既可以改善高性能混凝土的流動性，又可以提高其強度和耐久性。

1.3 新型高效減水劑

摻加高效減水劑是使混凝土達到高性能的最重要的途徑。它不僅能夠明顯降低混凝土的水灰比，而且能增大混凝土坍落度損失，最終賦予混凝土的高密實度和優異的施工性能。

1.4 骨料

與普通混凝土的要求不同，我們對配制高性能混凝土的骨料本身的強度的要求并不高。通常采用花崗巖、石灰巖以及硬質砂巖等即可，而卵石并不能用來配制高性能混凝土。

2 高性能混凝土的施工工藝

2.1 拌和

對于高性能混凝土，其拌和機械必須是配有自動計量裝置的強制攪拌機。一般采用外加劑后摻法與凈漿裹石法來制備高性能混凝土。

操作程序(外加劑后摻法)。(1)將細集料和粗集料投入攪拌機，噴淋部分拌和水，攪拌30 s;(2)加入水泥即余下所需的水，攪拌30 s;(3)放入外加劑，再攪拌30 s。整個過程的攪拌時間要大于兩分鐘，但最好不要超過3 min。

操作程序(凈漿裹石法)。(1)用部分水泥、水來拌和成水泥凈漿;(2)投入碎石繼續拌和，直至均勻;(3)放入中粗砂、剩下的水泥以及所需的水再拌和。

2.2 澆筑、振搗

(1)對混凝土的溫度、坍落度及含氣量進行測定;(2)澆筑。注意傾落高度要小于2 m(如果傾落高度大于2 m，就應該設置溜槽，以防止混凝土在傾落時會出現離析現象);(3)振搗。一般采用低頻振搗器振搗，注意振搗的間距可以適當地加大，而且不能長時間地振搗，以免過振。但是如果鋼筋間的距比較小，就需要酌情加長振動得時間，以免漏振。

2.3 養生

與普通混凝土的養生方法大致一樣，在澆筑完成后，高性能混凝土也要注意養生。

3 高性能混凝土的相關特點

3.1 性能強度高

因高性能混凝土的強度高、抗折性能高，因此，若將高性能混凝土應用在路橋項目的施工過程中，就能夠顯著提高公路路面整體的承載力，同時還能延長路面的壽命，而且還可以降低施工成本費用的支出。

3.2 工作性佳

混凝土的拌和物有著比較強的流動性，可是高性能混凝土，卻在成型中不會分層和不會離析。

3.3 耐久性

高性能混凝土具有的一個明顯特征就是耐久性。在路橋項目的施工過程中，如果我們使用高性能混凝土，就能高效抵御惡劣環境的侵襲，確保工程在預定好的期限內可正常工作，不受到破壞。

3.4 體積的穩定性

路橋工程體積得穩定性如何直接關系到整個過程的安全性以及耐久性。在早期的凝結硬化，高性能混凝土的水化熱相對低;在硬化的后期，高性能混凝土的收縮變形相對小。所以，高性能混凝土具有較高的體積穩定性。

3.5 經濟使用性強

較高的強度、良好的耐久性使高性能混凝土具有很好的經濟性。因為在使用高性能混凝土的過程中，能減少工程的修復次數，降低工程造價。

4 橋梁施工中的應用

現階段，橋梁施工的跨度普遍較大，可是因混凝土的自身重量原因，給大跨度施工增加較大的難度。而高性能的混凝土在橋梁施工中的應用可以更好的克服混凝土重量大這個缺陷，所以成為橋梁施工中的廣泛應用的主要材料。

首先，其可減輕梁體的重量，增大主梁的間距以及橋梁的跨度。在大跨度橋梁施工中，梁體的重量占全部總設計的荷載比例十分大，且會隨著跨度增大而增高。高性能混凝土因自身高強度以及高剛度，能有效減少橋梁設計的結構部件。其次，高性能混凝土應用于橋梁施工中，其的耐久性十分強，而且安全系數很高。和普通的混凝土比較，其的使用壽命較長，此外，在使用過程中無需過多的維護保養。再次，應用高性能的混凝土，還可有效地降低橋梁高度。在設計城市立交橋時，應用高性能的混凝土橋梁，能縮短引橋的長度，使線路的縱坡變短;在需通航的地區的橋梁建設中，應用高性能的混凝土，可確保橋下凈空，減少占地的拆遷面積;而在平原山區的橋梁施工中，應用高性能的混凝土，能有效降低線路的標高，進而減少路基的土石方量，從而降低施工的成本。最后，高性能的混凝土還能降低過程造價的成本。因應用高性能的混凝土，可有效降低橋梁重量，并能提高橋梁的荷載力，故橋體下部的結構的施工量也會降低，相應的施工材料用量會減少，自然工程的施工成本也有所降低。例如香港的青馬大橋、加拿大的聯盟大橋，這些就是應用了高性能混凝土而建成的，它們的使用壽命都在100年以上。再有就是江蘇臨海公路的蒿枝港大橋，也是應用高性能混凝土，先期竣工的16根樁基，經驗收，其的表面密實且美觀。沒有裂縫，合格率為100%。

［1］ 朱圣敏.復摻活性礦渣粉和粉煤灰配制高性能混凝土試驗研究［J］.葛洲壩集團科，2011，(1).

［2］ 李麗麗，華雪峰.談公路橋梁施工中高性能混凝土的應用［J］.黑龍江科技信，2011，(6).

［3］ 孫和平.高性能混凝土在公路橋涵工程中的應用分析［J］.民營科技，2010(8).

［4］ 騰叆.論道路橋梁施工中高性能混凝土的應用［J］.科技資訊，2011，12(36):37.

［5］ 劉慶淳.高性能混凝土的性能與應用［J］.建材世界，2011，06(6):23-26.