对高性能混凝土在路桥施工建设应用问题探讨

对高性能混凝土在路桥施工建设应用问题探讨

宋文桌

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摘要：随着我国现代化建设的飞速发展，公路桥梁等工程日益增多。为了保障这类工程的施工质量与安全，在公路桥梁施工中应用高性能混凝，来保证施工的质量和安全。本文主要阐述了公路桥梁混凝土出现裂缝和剥落现象．对高性能混凝土的性能和配制，提出了在公路桥梁施工中高性能混凝土的应用实例，开展公路桥梁高性能混凝土的研究和开发具有重要的意义。

关键词：高性能混凝土路桥建设应用

1、高性能混凝土的性能

高耐久性：长期以来，混凝土一直被看成坚固耐久的材料，实践证明，普通混凝土并不总象当初应用时所认为的那样耐久，许多国家早期修建的一些混凝土基础设施工程已相继步入老化期。

高强度：混凝土强度对结构来说是最基本的性能要求。不同的结构，对混凝土强度要求也不一样，有的结构要求有较高的抗压强度与抗剪强度；有的结构希望在短期内有较高的强度;有的结构需要有较高的抗拉强度；有的结构在28天后才承受荷载，希望后期强度有较大的增长可以利用；有的结构需要抗冲切，抗磨损，抗疲劳强度等等。

高体积稳定性：混凝土的体积稳定性直接影响结构的受力性能，严重者会影响结构的安全。混凝土的体积稳定性可分成三类，一类是混凝土在凝结过程中发生的体积变形，总称为收缩变形；另一类是混凝土在承受荷载后发生的体积变形，如弹性变形，徐变变形等；还有一类是混凝土在温度作用下的体积变形，称为温度变形。弹性变形是所有结构材料共有的特性，混凝土在受力后产生的弹性变形比较大。要使弹性变形小，就要提高混凝土的弹性模量。提高弹性模量的办法有：提高混凝土的强度，采用弹性模量高的集料，改善混凝土的级配，提高混凝土密实度。温度变形。混凝土的温度变形分两类，一类是热胀冷缩变形，如受到约束时，使结构发生裂缝，甚至破坏;另一类是混凝土水化是产生的温度应力而引起裂缝。对体积稳定性要求，国际上也还没有一个统一的标准。一般来说，要求混凝土的收缩变形、徐变变形小，弹性模量高，温度膨胀系数尽量与钢筋一致。

高工艺性：混凝土的工艺性能是混凝土质量的重要保证。没有好的工艺性能，混凝土就很难达到高强度、高耐久性和高体积稳定性。

应用经济性：虽然高性能混凝土在成本上比普通混凝土要高一些，但由于减小了截面尺寸，减轻了结构自重，降低了钢筋用量，这对自重占荷载主要部分的混凝土结构具有特别重要的意义。

2、使用高性能混凝土之前的注意事项

检查钢筋的外观、质量，核查钢筋产品合格证书和出厂检验报告，并建立钢筋进场验收账目，并且在混凝土浇筑前，应该认真组织施工单位项目专业质量技术人员，对钢筋的施工质量进行细致的检查，有以下几点：

2.1钢筋的加工形状、尺寸、保护层的厚度是否满足设计与规范的要求。在检查过程中，应该严格按照规范和要求，从钢筋就位、钢筋间距、钢筋砼保护层、钢筋搭接的区域进行入手，并且要及时的提醒施工人员采取技术措施减少施工中的偏差，加强重点部位的平行检查。

2.2钢筋的连接形式、接头位置等是否满足设计与规范的要求。

2.3钢筋的锚固长度、搭接长度是否满足设计与规范的要求。应该在设计过程中就要注意到锚固长度、搭接长度的制定，并根据实际情况，应用钢筋锚固长度及搭接长度的计算公式来进行长度的计算。

2.4钢筋的弯钩、弯曲半径、弯钩直段长度是否满足设计与规范的要求。应该重点的对钢筋几何尺寸等项目进行检查，减少施工质量存在的问题，一般工程常见的问题是：弯钩、弯折的角度和长度偏差；支座、节点钢筋锚固长度偏短；集合尺寸不准确而且不够规整。

2.5钢筋的焊接与机械加工钢筋接头是否满足设计与规范的要求。钢筋的焊接一般采用电弧焊、电渣压力焊、闪光对焊三种工艺，由于客观因素的影响，钢筋焊接接头往往会出现偏离的显现，所以，应该按照相关的要求对钢筋焊接进行见证取样送检。

3、高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主粱、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。

4、高性能混凝土在公路中的应用

高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境。高性能混凝土在公路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决公路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性滴流动、高粘聚性、高可浇注性等优异性能。其配制的基本思想是：通过对原材料进行选择，优化混凝土配比，掺人复合高效外加剂。同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等，并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑，以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特点，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。

5、高性能混凝土应用的施工工艺

采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时问内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。

制备高性能混凝土时，各种原材料的计量应尽量准确。使出机口拌合物的工作度稳定，波动小，除对堆料和称量装置有较高要求外，一个重要的控制因素是砂石含水量，即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备，操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土，在其稠度发生波动时，及时加以调整。

浇筑时不仅操作困难，而且也无法进行外加剂的后添加。

由于高性能混凝土的水灰比小，通常泌水少或不泌水。因此，须在浇筑后立即进行湿养护，以防止塑性收缩裂缝的产生，由于其胶凝材料用量较大，为防止内外温度过大出现温度裂缝，必须采取保温措施。综上所述，公路桥梁高性能混凝土的技术途径：应以掺复合高效外加剂。经处理的优质矿物掺合料来改善混凝土内部的孔结构、孔分布等提高混凝土的力学、耐久性、耐磨性等一系列性能。

6、结束语

高性能混凝土以其优异的性能使得普通混凝土向高性能混凝土发展成为必然趋势。高性能混凝土是混凝土技术的标志，我国在发展高性能混凝土是混凝土方面才刚刚起步，需要科研、教学、设计、施工部门携手协作，共同促进高性能混凝土的发展。