高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性設計研究

李金濤 高明亮

（北京九通衢檢測技術股份有限公司， 北京 100000）

1 高寒凍融環境中橋梁混凝土的現狀

1.1 鹽水對橋梁進行腐蝕

在以往的處理積雪的方式是在橋梁上撒鹽來進行融雪，這種方式雖然有效，但是也會導致鹽溶入水中對橋梁進行腐蝕，大大的降低橋梁的使用壽命

1.2 凍融情況對橋梁造成破壞

橋梁的混凝土非常容易受到高寒凍融環境的破壞，在高寒凍融環境中，橋梁的混凝土可能會因為凍融現象導致混凝土脫落，嚴重的影響到橋梁的混凝土結構以及橋梁的強度。

2 橋梁混凝土耐久度降低的原因

在高寒凍融環境中，混凝土耐久度降低也不是很短時間的事情，混凝土強度降低的時間是很久的，并且在這段時間中可能會有各種各樣的原因導致混凝土耐久度的降低。所以在研究高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性的時候，應該建立一個數學模型，把自然因素，人為因素以及高寒凍融環境等因素對混凝土耐久度的影響放入其中，通過建立一個數學模型你來幫助研究高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性。

當然，考慮到高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性所需要考慮的因素太多，無法很好的建立數學模型進行研究。并且橋梁混凝土耐久度降低本身就是一個時間跨度非常大的過程，需要長時間的數據記錄，所以需要對高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性研究進行進一步的完善，幫助橋梁施工項目團隊找到更適合在高寒凍融環境中使用的混凝土。當然，在這里也需要對高寒凍融環境中橋梁的施工提出幾點的建議。第一，在進行高寒凍融環境的橋梁施工時，應該合理的選擇橋梁建筑的地點，最大程度避免各種自然因素對橋梁的影響。第二，在進行橋梁施工的時候，也應該重視當地環境對橋梁的影響，針對當地環境的特點進行針對性的橋梁施工方法的改進，提高橋梁的壽命。第三，應該重視混凝土的配比，通過實驗得出更加適合高寒凍融環境的混凝土，然后用到橋梁施工上面。

3 提升橋梁混凝土耐久性的方案

高寒凍融環境對橋梁的混凝土耐久性有著很大的影響，大大降低了橋梁的使用壽命，也降低了橋梁的承載重量。為了更好的促進高喊凍融環境中橋梁的使用，就應該針對當地的情況，進行針對行攝施工設計，通過改善橋梁的結構來提高橋梁的承重能力，還要通過改變橋梁混凝土的配比來提高橋梁混凝土在高寒凍融環境中的耐久性。在這里，有著對橋梁混凝土配比的幾點要求。第一，所配比出來的混凝土在更加適應高寒凍融環境的基礎上，本身的質量不可以降低。第二，混凝土內的鋼筋在保證腐蝕能力上應該提高，防止混凝土內的鋼筋因為高寒凍融環境的腐蝕而嚴重的影響到橋梁的質量。第三，在高寒凍融環境中，配比出來的混凝土不可以出現大面積的裂縫情況。第四，混凝土會遭到碳化的影響，所以應該鋪設混凝土保護層，并且保護層應該可以合理的組織碳化情況。第五，所配比出來的混凝土在適應高寒凍融環境的基礎上，應該更加注重環保，不可以出現混凝土嚴重污染環境的情況。

3.1 橋梁主塔混凝土配比方案

在橋梁的建造中，主塔是非常重要的。主塔可以提高橋梁的承重能力，并且還可以保證橋梁的使用壽命。橋梁主塔所需要的混凝土強度是非常高的，按照標準因該選擇C50 的標準。這個標準是非常高的，完成這個標準的主塔建設必須要泵送高于100 米，不僅如此，C50 標準還對塌落度范圍進行了規定，規定范圍應該在190mm 左右，不可以有比較大的偏差。主塔的強度要求是非常高的，所以應該保證主塔在施工時候的泵送高度以及塌落度范圍。

為了提高主塔的質量，在主塔的建設中選用了強度比較高的混凝土，這些混凝土中混有大量的鵝卵石提高了主塔所用混凝土的強度。并且在進行主塔混凝土的配比中，還需要考慮到混凝土含水率以及水膠比，更好的提高主塔混凝土的質量。

在進行主塔混凝土的混合的時候，應該按照符合混凝土強度C50 的標準進行混凝土的配比，這也就對混凝土的水膠比進行了規定，最好的水膠比范圍是0.35左右，這樣可以提高主塔混凝土的強度。并且還應該重視混凝土在使用時候的抗裂性，提高混凝土的抗裂性可以在橋梁建成后大大的減少橋梁出現裂縫的企管科，保證橋梁主塔的強度。還可以通過提高泵送高度來保證橋梁主塔混凝土的強度。

橋梁主塔混凝土因為需要一個比較高的泵送高度，所以應該在這些混凝土中針對性的添加一些配料。例如粉煤灰等物質。粉煤灰可以提高橋梁主塔混凝土的泵送性，并且粉煤灰還不會影響到混凝土的強度。有一些高海拔地區還需要添加一些礦渣來提高混凝土的質量。礦渣和粉煤灰都可以提高混凝土的抗裂能力，并且還可以提高混凝土對于高寒凍融環境的適應性，幫助橋梁提高在高寒凍融環境中的使用壽命。礦渣和粉煤灰添加的比重不應該過多，應該都保持在0.3%左右。這個數值可以在最大程度保證混凝土質量的情況下提高混凝土對高寒凍融環境的適應性。

3.2 橋梁主體混凝土配比方案

橋梁主體是橋梁的重要組成部分。但是與橋梁主塔相比，所需要的質量沒有那么高，只需要符合C30 標準即可，并且所需要的泵送高度以及塌落度設計也沒有橋梁主塔那么高。橋梁主體所需要的泵送高度為80m 左右，而橋梁主體所需要的塌落度設計的范圍應該在150mm 左右，這個標準就已經足夠了。

橋面主體最需要重視的問題就是混凝土開裂的問題。在高寒凍融的環境下，就應該降低橋面主體的水膠比，應該控制在0.4 就可以了，這個水膠比就可以大大的減少橋梁開裂的情況。并且橋面主體也應該做好防腐蝕工作，盡可能地提高橋梁的使用壽命。

3.3 橋梁橋面混凝土配比

橋面是橋梁面積最大的一個結構，所以在選擇混凝土的時候，應該選擇混凝土強度比較高的標準。現如今國家規定的橋梁橋面強度標準為C40，C40 強度就可以很好的保證橋梁橋面的質量了。橋梁橋面因為面積是最大的，所以在成本方面考慮應該選擇鵝卵石作為混凝土的粗骨料，這樣不僅不會降低混凝土的強度，還可以提高混凝土對于高寒凍融環境的適應性。在橋梁橋面混凝土進行配比的時候，可以加入一定的硅灰來提高混凝土的耐磨性，因為橋面是有很多車輛行駛過的，對橋面的耐磨性有很大的要求。

4 結論

通過研究混凝土的配比來提高高寒凍融環境橋梁混凝土耐久性，幫助提高高寒凍融地區橋梁的使用壽命以及質量。