淺議公路橋梁施工中高性能混凝土應(yīng)用

余夢(mèng)南

摘要：提高道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量除了要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究以外，高性能材料的使用也在一定程度上決定著道路橋梁的建筑質(zhì)量。在道路橋梁施工中混凝土是使用最為廣泛的建筑材料，所以混凝土性能的高低直接影響了施工建設(shè)的質(zhì)量，為此，本文主要對(duì)高性能混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；公路橋梁

一、高性能混凝土的特點(diǎn)

高性能混凝土的主要特點(diǎn)是，它具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性、高工作性和高抗?jié)B性，是一種具有耐久性的優(yōu)異混凝土，是高科技混凝土的產(chǎn)物。

混凝土的耐久性主要體現(xiàn)在水灰比的降低，減少水灰比有利于減少水泥毛細(xì)管的孔隙，還能減少水泥石和混凝土骨料之間的縫隙，從而使混凝土抗?jié)B性能得以提高。混凝土高性能最主要的技術(shù)是采用超細(xì)礦物的摻合料，這種摻合料的粒徑<10μm，此外，高效的減水劑也是影響混凝土高性能的重要因素，高效減水劑不但能使水灰比降低，還能增大混凝土的塌落度，使混凝土達(dá)到很好的流動(dòng)性和密實(shí)度。如果能控制好塌落度的損失，那么這種具有高塌落度、低水灰比而且流動(dòng)性也很好的混凝土必將成為混凝土以后的發(fā)展趨勢(shì)，廣泛應(yīng)用到各種工程施工中。

混凝土的密實(shí)度可以通過(guò)超細(xì)粉來(lái)實(shí)現(xiàn)，超細(xì)粉可以填充于水泥顆粒之間，填補(bǔ)其中的空隙，并可以參與到水化反應(yīng)中去，從而實(shí)現(xiàn)混凝土的高密實(shí)度。而且根據(jù)使用環(huán)境的不同，不同種類的超細(xì)粉還能提高混凝土的耐久性和抗?jié)B性。高效減水劑的應(yīng)用使混凝土進(jìn)入到了高流態(tài)和高強(qiáng)度的時(shí)代，而粉體工程則標(biāo)志著混凝土來(lái)到了高性能時(shí)代。

二、高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用

（一）高性能混凝土在公路中的應(yīng)用

高性能混凝土具有高施工性、高體積穩(wěn)定性、高耐久性及足夠的力學(xué)強(qiáng)度，為此它能相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間承受隨沖刷、磨耗、冰凍、水的滲入、侵蝕等惡劣環(huán)境，高性能混凝土在公路應(yīng)用中，其耐久性優(yōu)點(diǎn)極為突出，一方面它可以提高路基施工質(zhì)量，確保路基不下沉；另一方面需解決公路混凝土強(qiáng)度等級(jí)低，水泥用量少，從而形成了水泥用量少與耐久性要求之間的矛盾。

高性能混凝土是以耐久性為主要指標(biāo)，同時(shí)要具有高強(qiáng)、高早強(qiáng)、高施工性（高流動(dòng)、高粘聚性、高可澆注性）等優(yōu)異性能。其配制的基本思想是：通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行選擇，優(yōu)化混凝土配比，摻入復(fù)合高效外加劑。同時(shí)摻人一些經(jīng)過(guò)處理的工業(yè)廢料如硅灰、粉煤灰、礦渣等，并從混凝土拌和物的流動(dòng)性、施工工藝方面考慮，以獲得高流態(tài)、低離析、質(zhì)量均勻的高強(qiáng)混凝土。同時(shí)其耐久性要大大好于普通混凝土。

公路高性能混凝土應(yīng)根據(jù)公路混凝土的特點(diǎn)，結(jié)合高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮其各方面的性能要求來(lái)進(jìn)行開發(fā)研究。但如果能從改變公路混凝土的施工工藝出發(fā)，不采用滑模攤鋪施工，而采用高流態(tài)（接近自流平），坍落度達(dá)240-270mm的混凝土來(lái)施工，則該方法進(jìn)一步豐富了公路高性能混凝土的內(nèi)涵，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將是不可估量的。

（二）高性能混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用

橋梁作為重要的交通連接紐帶，對(duì)人們的作用不言而喻。橋梁在實(shí)際應(yīng)用中，既要承擔(dān)來(lái)自上部的行人、車輛等荷載，還要經(jīng)受下部來(lái)自水流的沖擊力和壓力，因此，研究者在設(shè)計(jì)和施工中，對(duì)它的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性和耐久性等性能要求很高。高性能混凝土廣泛用于很多離岸結(jié)構(gòu)物和長(zhǎng)大跨橋梁的建造，包括長(zhǎng)大跨橋梁所用的拌合物。它們主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有廣泛的應(yīng)用性，具有易于澆注、搗實(shí)而不離析、高超的、能長(zhǎng)期保持的力學(xué)性能，早期強(qiáng)度高，韌性高和體積穩(wěn)定性好，在惡劣的使用條件下壽命長(zhǎng)、高強(qiáng)度、高流動(dòng)性與優(yōu)異的耐久性。推廣高性能混凝土在橋梁中的應(yīng)用，延長(zhǎng)橋梁的使用年限和獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。人們所關(guān)注的是高性能混凝土，而不僅僅是高強(qiáng)度混凝土。耐久性、養(yǎng)護(hù)的難易程度以及建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性己成為工程建設(shè)的目標(biāo)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好的如上海東海大橋用的混凝土，設(shè)計(jì)壽命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、礦粉等廢料化腐朽為神奇，成為特殊的摻和材料，使海工混凝土既有高強(qiáng)度、耐久性、抗腐蝕等特性，又易于施工，直接節(jié)約材料成本2000萬(wàn)元。不僅效果穩(wěn)定，還能提前感知混凝土的過(guò)度疲勞。高性能混凝土在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是：a.跨徑更長(zhǎng)；b.主梁間距更大；c.構(gòu)件更薄；d.耐久性增強(qiáng)；e.力學(xué)性能加強(qiáng)。

三、高強(qiáng)混凝土在公路橋梁施工中的注意事項(xiàng)

（一）采用拌合性能好的攪拌設(shè)備。臥軸式攪拌機(jī)或逆流式攪拌機(jī)能在較短時(shí)問(wèn)內(nèi)將其攪拌均勻，采用其他設(shè)備時(shí)須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證拌合物的均勻性。制備高性能混凝土?xí)r，各種原材料的計(jì)量應(yīng)盡量準(zhǔn)確。使出機(jī)口拌合物的工作度穩(wěn)定，波動(dòng)小，除對(duì)堆料和稱量裝置有較高要求外，一個(gè)重要的控制因素是砂石含水量，即使攪拌設(shè)備上裝有先進(jìn)的含水量測(cè)定及控制設(shè)備，操作人員仍應(yīng)密切注意正在攪拌的混凝土，在其稠度發(fā)生波動(dòng)時(shí)，及時(shí)加以調(diào)整。

（二）目前公路橋梁高性能混凝土的技術(shù)途徑：應(yīng)以摻復(fù)合高效外加劑。經(jīng)處理的優(yōu)質(zhì)礦物摻合料來(lái)改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)、孔分布等提高混凝土的力學(xué)、耐久性、耐磨性等一系列性能。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是高強(qiáng)水泥+復(fù)合高效外加劑+優(yōu)質(zhì)礦物摻合料+優(yōu)質(zhì)骨料。

由于高性能混凝土的水灰比小，通常泌水少或不泌水。因此，須在澆筑后立即進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，以防止塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，由于其膠凝材料用量較大，為防止內(nèi)外溫度過(guò)大出現(xiàn)溫度裂縫，必須采取保溫措施。

（三）公路和橋梁應(yīng)用高性能混凝土的耐久性問(wèn)題，應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視，從戰(zhàn)略的高度來(lái)認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題。開展公路橋梁高性能混凝土的研究和開發(fā)具有重要的意義。開展公路橋梁高性能混凝土的研究，應(yīng)結(jié)合混凝土自身特點(diǎn)和要求進(jìn)行。但是也應(yīng)該考慮到，隨著混凝土技術(shù)的高流態(tài)、免振自密實(shí)高科技方向的發(fā)展，公路橋梁混凝土施工工藝改革勢(shì)在必行。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高性能混凝土應(yīng)用于公路和橋梁施工的主要應(yīng)用點(diǎn)就是它具備有良好的耐久性。施工單位在組織施工的過(guò)程中，要把握好影響其耐久性的因素，對(duì)癥下藥，利用好一些摻合物和添加劑，提高混凝土的耐久性，保證工程質(zhì)量。

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