高性能混凝土在路橋工程施工中的應用

呂湘敏

摘要：高性能混凝土是由高新技術制成的新型混凝土，已成為混凝土發展的一個新領域。高性能混凝土由優質原材料和嚴格的施工工藝制成。它具有強度高、致密性強、穩定性長、耐久性強的特點。現在，當公路、橋梁和高層建筑在全國各地蓬勃發展時，高性能混凝土具有重要的現實意義，并引起了廣泛關注。

關鍵詞：高性能混凝土；路橋工程；施工；應用

中圖分類號：M25 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0306-01

1 高性能混凝土的優良性能

1.1 穩定性好

隨著社會的發展，道路和橋梁在城市建設中發揮著越來越重要的作用，承受著巨大的上部荷載，是城市的重要基礎設施。眾所周知，路橋工程結構的承載力決定了混凝土的穩定性。因此，高性能混凝土的選擇直接關系到路橋工程的質量。通過使用高效減水劑和合理調整原材料的比例，可以有效提高混凝土的穩定性。否則，混凝土將由于溫度和應力變化而被破壞，導致工程結構變形和其他現象。

1.2 高強度的性能

選擇高性能混凝土作為建筑水泥材料的原因是，它顯示了混凝土施工過程中高強度性能的最重要的工程質量。眾所周知，在路橋工程建設中，只有高質量的水泥材料才能滿足自身強度指標的要求。就目前的施工階段而言，各種相關原因對工程特性的要求越來越復雜多樣，對建筑材料的質量和性能的要求也越來越高，因而，就更加需要提高混凝土的性能，逐步地促使其本身的強度性能持續強化和完善。

1.3 強持久的性能

雖然常規混凝土已廣泛應用于道路和橋梁建設中，但在目前的工程實踐中，其性能特點和具體施工技術仍存在許多問題。因此，常規混凝土不能滿足路橋施工質量的高要求，更不用說優良的工程原材料了。因此，更需要將高質量的混凝土應用于道路和橋梁工程的施工中，從而有效地克服傳統混凝土在施工中的異常和缺陷。高性能的混凝土重點所包含的原料，均是由性能良好的建筑材料配制組成的，因此有著較強的持久性，是常規型的混凝土所不能比擬的。

1.4 性價比高

在路橋工程的建設中采用高性能混凝土，不僅滿足了道橋工程的強度，而且還通過耗材量的減少，使施工成本得到有效降低。有的高性能混凝土的制作，充分利用了工業廢料，在彰顯技術性能的同時，還與國家所倡導的可持續發展相契合，從而使得資源得到了有效節約。比如說，粉煤灰高性能混凝土，就是將粉煤灰作為礦物參合料的。綜合分析來看，與其他混凝土相比，具備高性能的混凝土，具有更高的性價比優勢。

2 普通混凝土的缺陷

2.1 彈性不夠

受到材料的限制，普通的混凝土雖然抗壓強度 （7.5～60MPa） 很高，但彈性不足。如果路橋面受到的荷載很大，同時受力不均勻，就很有可能導致裂縫產生。

2.2 收縮容易變形

普通混凝土受溫度影響，具有熱脹冷縮的特性。隨著施工環境的不同，在實際施工中，如果混凝土的內部溫度或外部環境發生變化，混凝土會收縮變形，如果變形產生的應力超過混凝土的抗拉強度，就會導致溫度裂縫。此外，普通混凝土也容易硬化。一旦出現硬化問題，混凝土表面上的水分子就會丟失并蒸發，導致混凝土變形。而混凝土內部水分子流失慢，收縮程度較表層較低，這會使表層、內部收縮不均，在表面拉力超過其抗拉強度時，會產生收縮裂縫。

2.3 耐久性弱

隨著科研能力的加強，發現了普通混凝土的耐久性并不強。普通混凝土的耐久性包括三個方面： （1） 抗侵蝕性是指混凝土在鹽、堿、酸的侵蝕性環境中對侵蝕的免疫力。混凝土保護層厚度不夠、質量較差并且容易受二氧化碳的侵蝕炭化到鋼筋的表面，使其堿度降低，從而削弱了普通混凝土的耐久性； （2） 抗滲性。普通混凝土抵抗壓力水滲透的能力很強； （3） 抗凍性指的是混凝土在使用中被多次凍融循環還能保持外觀及其強度的能力。普通混凝土在氣溫在零度以下的環境中，會膨脹力加大，使混凝土強度降低出現裂縫，由此可見，混凝土的抗凍性較弱。

2.4 抗拉力不強

由于材料的影響，普通混凝土的抗拉強度不足。普通混凝土是一種建筑材料，由碎石、卵石或沙子與水泥和水混合，然后硬化而成。雖然沙子和石頭在混凝土中具有骨架功能，但是水泥、碎石、卵石和沙子是易碎的材料，可以抑制水泥的收縮，降低混凝土的抗拉強度。在普通混凝土受拉和彎曲的情況下，即使很小的拉應力也會導致混凝土開裂。

3 高性能混凝土在路橋工程施工中的應用要點分析

3.1 高性能混凝土的配比

3.1.1 水灰比

水灰比要控制在大約0.3，每立方混凝土的用水量要在160kg以下。這是為了提升構件密實度，減少構件的原生的裂縫。

3.1.2 骨料配置

在配置高性能混凝土時，常使用的骨料是石灰巖、花崗巖和硬質砂巖，為了確保粗骨料與細骨料都有較高的強度。同時，在配置過程中，要對粗細骨料的單位用量和最大粒徑有一定的控制。

3.1.3 對摻合料的要求

在高性能混凝土的配置中，可以根據實際的情況，加入適量的礦物摻合料，如：硅粉、礦渣等，這樣可以提升高性能混凝土的耐久性和流動性。

3.1.4 對水泥的要求

高性能混凝土的水泥應使用細度合格、礦物成分合理的水泥。水泥應該具有較低的水化熱，這樣只有少量的水可以達到設計要求的稠度，并且在加入適量的超塑化劑后，水分較低的混凝土可以具有流動性。

3.2 高性能混凝土施工工藝分析

在高性能混凝土施工過程中，首先需要測量施工項目，即測量和測量施工環境，檢查施工設備和施工工藝，并根據不同的工程標準控制施工細節。在施工過程中，有必要準備一臺滾壓機、一臺振動搗固機，并安裝一個澆注模板等。施工過程包括測量放樣、找平、碾壓、安裝模板、澆筑、振動、維護和拆卸。對于澆筑過程，地面應灑上水并清掃，以避免地面上的雜質影響混凝土和地面的結合，高性能混凝土的澆筑一般采用混凝土車進行運輸，在施工的現場采用混凝土車輸送泵進行混凝土的澆筑，在澆筑的過程中，施工人員要按照分層多次澆筑的方法進行澆筑，按照一定的厚度和方向進行混凝土的澆鋪，并使用振搗器進行振搗和壓實，在完成混凝土澆筑后，混凝土車應當及時撤離施工現場，一般單次澆筑的長度為3～5m。在使用鋼筋混凝土結構的道路和橋梁工程中，對于鋼筋結構的搭設，要在現場進行完成，并在鋼筋結構拐角處預留收縮縫，以供混凝土在養護過程中進行自身體積的收縮。在混凝土澆筑作業完成以后，需要對混凝土進行相應的養護，避免混凝土出現裂縫，從而影響工程整體質量。澆筑滿12小時后，對混凝土表面進行灑水。由于高性能混凝土作業中水和灰的比例相對較小，因此在混凝土澆筑完成之后，采取合理的措施對混凝土整體結構進行保濕與保溫，避免因為水泥水熱化對混凝土造成內外溫差，出現塑性收縮現象，早晨混凝土出現變形。

4 結束語

高性能混凝土在公路橋梁建設中的應用具有良好的經濟效益和社會效益，能有效保證公路橋梁建設的安全性、耐久性、質量和經濟性。高性能混凝土具有高強度、長耐久性和強穩定性的優點。它在保證路橋建設工程質量方面發揮著重要作用，是混凝土發展的主要趨勢。挖掘高性能混凝土的更多使用價值，對我國路橋建設的質量發展至關重要。

參考文獻

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