淺議公路橋梁施工中高性能混凝土應用

余夢南

摘要：提高道路橋梁工程建設的質量除了要對施工技術進行優化研究以外，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的質量，為此，本文主要對高性能混凝土在道路橋梁施工中的應用進行了分析。

關鍵詞：高性能混凝土；公路橋梁

一、高性能混凝土的特點

高性能混凝土的主要特點是，它具有高強度、高穩定性、高工作性和高抗滲性，是一種具有耐久性的優異混凝土，是高科技混凝土的產物。

混凝土的耐久性主要體現在水灰比的降低，減少水灰比有利于減少水泥毛細管的孔隙，還能減少水泥石和混凝土骨料之間的縫隙，從而使混凝土抗滲性能得以提高。混凝土高性能最主要的技術是采用超細礦物的摻合料，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，使混凝土達到很好的流動性和密實度。如果能控制好塌落度的損失，那么這種具有高塌落度、低水灰比而且流動性也很好的混凝土必將成為混凝土以后的發展趨勢，廣泛應用到各種工程施工中。

混凝土的密實度可以通過超細粉來實現，超細粉可以填充于水泥顆粒之間，填補其中的空隙，并可以參與到水化反應中去，從而實現混凝土的高密實度。而且根據使用環境的不同，不同種類的超細粉還能提高混凝土的耐久性和抗滲性。高效減水劑的應用使混凝土進入到了高流態和高強度的時代，而粉體工程則標志著混凝土來到了高性能時代。

二、高性能混凝土在公路橋梁施工中的應用

（一）高性能混凝土在公路中的應用

高性能混凝土具有高施工性、高體積穩定性、高耐久性及足夠的力學強度，為此它能相對長時間承受隨沖刷、磨耗、冰凍、水的滲入、侵蝕等惡劣環境，高性能混凝土在公路應用中，其耐久性優點極為突出，一方面它可以提高路基施工質量，確保路基不下沉；另一方面需解決公路混凝土強度等級低，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，同時要具有高強、高早強、高施工性（高流動、高粘聚性、高可澆注性）等優異性能。其配制的基本思想是：通過對原材料進行選擇，優化混凝土配比，摻入復合高效外加劑。同時摻人一些經過處理的工業廢料如硅灰、粉煤灰、礦渣等，并從混凝土拌和物的流動性、施工工藝方面考慮，以獲得高流態、低離析、質量均勻的高強混凝土。同時其耐久性要大大好于普通混凝土。

公路高性能混凝土應根據公路混凝土的特點，結合高性能混凝土的優點，綜合考慮其各方面的性能要求來進行開發研究。但如果能從改變公路混凝土的施工工藝出發，不采用滑模攤鋪施工，而采用高流態（接近自流平），坍落度達240-270mm的混凝土來施工，則該方法進一步豐富了公路高性能混凝土的內涵，其帶來的經濟效益和社會效益將是不可估量的。

（二）高性能混凝土在橋梁施工中的應用

橋梁作為重要的交通連接紐帶，對人們的作用不言而喻。橋梁在實際應用中，既要承擔來自上部的行人、車輛等荷載，還要經受下部來自水流的沖擊力和壓力，因此，研究者在設計和施工中，對它的強度以及穩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構物和長大跨橋梁的建造，包括長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用性，具有易于澆注、搗實而不離析、高超的、能長期保持的力學性能，早期強度高，韌性高和體積穩定性好，在惡劣的使用條件下壽命長、高強度、高流動性與優異的耐久性。推廣高性能混凝土在橋梁中的應用，延長橋梁的使用年限和獲得更好的經濟效益。人們所關注的是高性能混凝土，而不僅僅是高強度混凝土。耐久性、養護的難易程度以及建設的經濟性己成為工程建設的目標。當前國內應用較好的如上海東海大橋用的混凝土，設計壽命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度、耐久性、抗腐蝕等特性，又易于施工，直接節約材料成本2000萬元。不僅效果穩定，還能提前感知混凝土的過度疲勞。高性能混凝土在橋梁工程中應用的優點是：a.跨徑更長；b.主梁間距更大；c.構件更薄；d.耐久性增強；e.力學性能加強。

三、高強混凝土在公路橋梁施工中的注意事項

（一）采用拌合性能好的攪拌設備。臥軸式攪拌機或逆流式攪拌機能在較短時問內將其攪拌均勻，采用其他設備時須經過試驗驗證拌合物的均勻性。制備高性能混凝土時，各種原材料的計量應盡量準確。使出機口拌合物的工作度穩定，波動小，除對堆料和稱量裝置有較高要求外，一個重要的控制因素是砂石含水量，即使攪拌設備上裝有先進的含水量測定及控制設備，操作人員仍應密切注意正在攪拌的混凝土，在其稠度發生波動時，及時加以調整。

（二）目前公路橋梁高性能混凝土的技術途徑：應以摻復合高效外加劑。經處理的優質礦物摻合料來改善混凝土內部的孔結構、孔分布等提高混凝土的力學、耐久性、耐磨性等一系列性能。簡單地說，就是高強水泥+復合高效外加劑+優質礦物摻合料+優質骨料。

由于高性能混凝土的水灰比小，通常泌水少或不泌水。因此，須在澆筑后立即進行濕養護，以防止塑性收縮裂縫的產生，由于其膠凝材料用量較大，為防止內外溫度過大出現溫度裂縫，必須采取保溫措施。

（三）公路和橋梁應用高性能混凝土的耐久性問題，應引起有關部門的高度重視，從戰略的高度來認識這個問題。開展公路橋梁高性能混凝土的研究和開發具有重要的意義。開展公路橋梁高性能混凝土的研究，應結合混凝土自身特點和要求進行。但是也應該考慮到，隨著混凝土技術的高流態、免振自密實高科技方向的發展，公路橋梁混凝土施工工藝改革勢在必行。

四、結束語

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

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