公路橋梁施工中高性能混凝土的應用

馮金紅

摘 要：公路橋梁工程在投入使用后要承受較大的車輛荷載，這將影響公路橋梁的使用壽命。同時，公路和橋梁直接暴露在自然環(huán)境下，會受到大雨和陽光的暴曬，也會縮短其使用壽命。因此，在公路橋梁的施工中，要選擇優(yōu)質的施工材料，確定合理的使用方案，以提高公路橋梁的耐久性和耐腐蝕性，延長公路橋梁的使用壽命。高性能混凝土材料具有高穩(wěn)定性、高耐久性、高強度等優(yōu)點。因此，施工人員要注意在公路橋梁施工中合理應用高性能混凝土，從而提高公路橋梁施工水平。

關鍵詞：公路橋梁施工;高性能;混凝土;應用

1 高性能混凝土優(yōu)勢分析

1.1良好的耐久性

我們之所以要注意高性能混凝土的使用，是因為這種新型混凝土具有傳統(tǒng)混凝土所缺乏的優(yōu)勢，即它具有良好的耐久性。使用高性能混凝土的過程中，原材料和添加劑應根據特定的混合比例，比例和相應的膠水應該補充道，以保證混凝土的特點和提高混凝土抵抗性能，降低混凝土的破壞過程中使用。在日常使用過程中，高速公路要求較長的使用壽命，所以在應用混凝土的過程中一定要注意工程的耐久性，這有利于延長使用壽命，而高性能混凝土正好滿足了這一要求。

1.2較強的抗壓性

與其他工程施工相比，公路施工最重要的是要注意工程的抗壓結構。當公路建設完成投入使用后，會承受長時間的高負荷，所以路面破裂或其他問題比較常見。使用高性能混凝土可以很好地提高路面的抗壓能力，從而減少橋梁變形或斷裂的次數，從而提高公路施工質量，進一步鞏固公路使用的穩(wěn)定性和耐久性。

2 公路橋梁工程施工中應用高性能混凝土的關鍵要素

2.1 凝結時間

在工程施工中，要充分了解高性能混凝土的特點，做好嚴格規(guī)范的操作，仔細控制高性能混凝土的凝結時間。因為每個項目的施工環(huán)境都發(fā)生了變化。因此，為了保證高質量的工程施工，有必要根據工程環(huán)境因素，有效地分析適宜的凝結時間。例如，在中國北方冬季，初始凝結時間一般控制在10h ～ 12h范圍內，最終凝結時間控制在12h ～ 14h范圍內。一般夏季初始設定時間范圍為12h ～ 14h，最終設定時間范圍為15h ～ 18h。通過準確了解高性能混凝土的凝結時間，可以更好地控制混凝土的體積和密實度。另外，要嚴格控制高性能混凝土的溫度應力，防止應力不滿足要求，影響施工質量。

2.2 坍落度

在測試可加工性時，有必要控制高性能混凝土的坍落度是否滿足要求。混凝土坍落度主要是根據其黏聚力、流動性、保水性等方面來表現的。在高性能混凝土的混凝土應用過程中，要嚴格控制混凝土的坍落度，這也是非常重要的工作。良好的坍塌程度決定了HPC的高流動強度，一般控制在20 ～ 24cm范圍內。此外，在非現場灌溉過程中，應嚴格控制混凝土坍落度損失，一般在2cm范圍內。因此，只有充分保證混凝土的延長線從機器中取出后，達到既定的施工標準，才能真正保證工程的施工質量。

2.3 配合比設計

工程的高質量主要取決于高性能混凝土的配合比設計是否滿足既定要求。與普通混凝土相比，高性能混凝土的配合比設計有所不同，并有更嚴格的要求。首先，捕集劑的使用應嚴格考慮具體的工程實際情況。為了提高混凝土混合料的加工性能，應注意分析工程情況和過程中混凝土的抗凍水平，并科學操作引風劑的用量，從而進一步保證高等級混凝土具有良好的抗?jié)B性和抗凍性。其次，在高性能混凝土的制備過程中，需要控制好高性能混凝土的水灰比。水灰比是一個重要的參數，在具體的配置中不可忽視。如果水灰比過大，會降低混凝土的附著力，進而破壞后續(xù)混凝土結構的穩(wěn)定性，還可能使混凝土內部出現細紋。如果水灰比過小，則會導致混凝土的可加工性達不到施工標準，進而使混凝土表面出現點蝕和空隙。因此，在設計配合比時，必須保證減水劑的減水率大于20%。還必須保證減水劑應與慢化劑一起使用，以更好地控制混凝土的收縮。最后，配制高性能混凝土工作過程中要適度增加膠用量，這也有利于保證混凝土配合比設計工作的質量，有利于更好地降低施工成本，提高材料的穩(wěn)定性。

3高性能混凝土質量控制

高性能混凝土是公路橋梁施工中重要的材料，所占比重較大，其質量直接影響整個工程的質量。

3.1 合理選擇原材料

水泥是高性能混凝土不可缺少的原材料。選用的水泥與外加劑應具有良好的相容性，各項指標應具有穩(wěn)定性，以保證其流動性滿足高性能混凝土的配制要求;使用的水應為飲用自來水;所用骨料包括細骨料和粗骨料：細骨料應以級配良好的中砂、粗砂或天然河砂為主，細度模數應小于2.6，含泥量不得超過2%。使用前應進行篩選。對所選粗骨料進行壓碎試驗和巖石抗壓強度試驗，選擇粒形、級配、粒徑符合要求的材料;所用外加劑應具有良好的減水性能，以保證外加劑與水泥的有效結合;在配制高性能混凝土時，應加入一定量的外加劑，以降低水灰比，降低混凝土的水化熱，降低其孔隙率，從而提高高性能混凝土的抗?jié)B性和耐腐蝕性。常用的外加劑有沸石粉、礦渣粉、粉煤灰和硅粉。

3.2控制原材料配合比

在高性能混凝土的配制過程中，原材料的配合比是根據公路、橋梁施工的質量要求，以保證施工質量。應盡量減少用水量，其和易性主要通過使用減水劑來調節(jié);外加劑的使用要考慮的因素很多，應根據試驗結果確定外加劑的種類和用量;所用外加劑需保證其質量符合要求，并保證具有良好的配置效果。一般情況下，外加劑可按說明書添加。摻入水泥漿后，需測試其流動性，綜合評價外加劑的增減率，以確定水泥與外加劑的相容性，從而確定科學的配比;骨料的使用應符合泵送條件和混凝土的和易性。

3.3選擇性能良好的攪拌設備

一般采用逆流攪拌機或臥軸攪拌機，以保證混合料在短時間內均勻;如需使用其它設備，應先進行試驗，試驗合格后方可使用。混凝土的拌和與養(yǎng)護環(huán)節(jié)也非常重要，主要從拌和時間和運輸等環(huán)節(jié)來控制拌和與養(yǎng)護質量，保證高性能混凝土性能的可靠性，使其更好地發(fā)揮在公路橋梁施工中的作用。

4 高性能混凝土在公路橋梁工程中的應用

4.1 工程概述

某公路橋工程采用高性能混凝土施工，工程總長度為800m。其中，主橋斷面為預應力混凝土鋼結構，引橋采用預應力混凝土T梁，結構簡單先支后扶。

4.2 高性能混凝土試驗

本工程使用的高性能混凝土建筑材料主要有水泥、粉煤灰、礦渣粉等。骨料中使用的細骨料主要為馬河砂，粗骨料碎石級配為5 ～ 20mm，減水劑減水率為26.7%。常規(guī)性能試驗和表面滲透試驗是高性能混凝土的主要試驗方法。首先，根據公路橋梁工程骨料試驗過程，對骨料進行強度和級配試驗，完成常規(guī)性能試驗。根據《普通混凝土耐久性和長期性能標準》對高性能混凝土的抗凍性和早期收縮性進行了測試。其次，在進行表面滲透試驗時，需要先做試件，試件的尺寸為600mm×600mm×600mm，生產完成后，需要進行兩周左右的水養(yǎng)護;滲透測試設備主要采用離子滲透儀，根據混凝土表面氯離子擴散體系公式，計算試件的滲透系數。通過對高性能混凝土的試驗，根據工程設計和施工的實際需要，進一步優(yōu)化了高性能混凝土的施工方案。

4.3 應用方案

4.3.1 礦料摻加量

高性能混凝土的標準為C50型，水泥：水：砂：石：減水劑的基比為460：44：690：1 126：4.6。根據工程的體量，將工程分為大型橋梁工程，對施工質量要求較高。因此，有必要保證高性能混凝土材料具有更高的結構性能，從而保證工程施工的穩(wěn)定性和安全性。在實際施工中，還需要對C50型高性能混凝土進行優(yōu)化。在基準配合比的基礎上，優(yōu)化了混合料的配合量。主要采用粉煤灰和礦渣作為外加劑，礦料配比控制在40%左右，以提高混凝土的整體密實度。同時，降低水灰比，進一步提高混凝土密實度。

4.3.2 骨料堆積

集料堆垛的密實度直接影響高性能混凝土的強度和密度。通過改善骨料堆垛形式，可有效提高HPC的密度和強度，減少膠料的應用，從而有效改善混凝土的力學性能，提高其使用壽命。首先，有必要對高性能混凝土的集料和粘結劑進行試驗，并計算其配比。HPC骨料與粘結劑的配比為：水泥：粉煤灰：礦渣粉：砂石：碎石1：碎石2=326：84：52：690：675：450。通過實際施工證明，效果良好，可以減少膠凝材料的使用，提高高性能混凝土的性能。

結束語

注重高性能混凝土在公路橋梁建設中的合理使用，利用其性能優(yōu)勢提高施工質量，從而提高公路橋梁的性能和使用壽命，促進我國經濟的進一步發(fā)展。同時，提高公路橋梁的施工質量，有利于提高行車的安全性和舒適性，減少工程養(yǎng)護的次數和難度，提高工程本身的經濟效益和社會效益。另外，在今后的公路橋梁建設中，需要進一步研究高性能混凝土的施工工藝，優(yōu)化施工工藝，以進一步提高公路橋梁的施工質量，促進我國交通運輸的有效發(fā)展，促進我國社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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