道路桥梁施工中高性能混凝土的应用论文_樊旺生

道路桥梁施工中高性能混凝土的应用论文_樊旺生

樊旺生(江苏省交通科学研究院,211112)

【摘 要】随着我国科学技术的发展,更多的新型材料和施工技术被广泛的开发和应用。在路桥施工领域,传统的混凝土材料已经不能够适应现代化社会发展需要,取而代之的是新型的高性能混凝土材料的使用。

这种材料有传统混凝土材料所无可比拟的优点,其应用范围正在逐步扩大,也更加受到施工单位的青睐。文章从高性能混凝土的研究和应用入手,对高性能混凝土在路桥施工中的应用进行了分析。

【关键词】道路桥梁;施工;高性能混凝土;应用

引言高性能混凝土是新时期混凝土技术发展的产物,具有刚度高、耐久度长、弹性好等一系列优点,对于道路桥梁工程有着良好的契合,特别是高性能混凝土在极端的条件下和恶劣的环境中表现出的抗破坏、抗坍塌能力使得其可以迅速取代普通混凝土,实现在道路桥梁工程中广泛地应用。

一、高性能混凝土的性能研究和应用分析1、高性能混凝土的概念高性能混凝土是近20 余年发展起来的一种新型混凝土。欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会将HPC 定义为水胶比低于0.4 的混凝土;中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将HPC 定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。

2、高性能混凝土原材料的选择2.1 粗骨料配置高性能混凝土所使用的粗骨料主要是由多种金属矿石组合而成。将粗骨料添加到高性能混凝土之中,能够有效提升高性能混凝土的延展性、强度以及耐久性。不同强度的混凝土,其所要添加使用的骨料直径大小也就不同,若混凝土的强度大小是C60,那么其所使用的粗骨料粒径需不超过31.5mm;若混凝土的强度大小已经超过C60,则其所使用的粗骨料粒径需不超过25mm。

2.2 水泥由于高性能混凝土的制造需要非常多的优质水泥,但需要注意的是水泥应当适量使用,这是由于水泥用量的如果过多则会导致高性能混凝土的内部出现较大幅度的收缩以及升温情况,不利于高性能混凝土的应用。

高性能的混凝土应当选择使用流动性强、能够溶解到高效碱水剂之中以及强度高的优质水泥,只有具有这三种特性的优质水泥才能够满足高性能混凝土需求,才能够满足工程建设需求。

2.3 外加剂高性能混凝土所使用的外加剂主要是替代水泥而使用的不超过5%的化合物。在高性能混凝土中添加使用外加剂能够有效的改良硬化混凝土以及新拌混凝土所出现的问题。通常高性能混凝土所使用的外加剂主要有引气剂、减水剂以及缓凝剂等几部分。减水剂能够在维持高性能混凝土工作性的同时有效减小混凝土的水灰比。混凝土在添加使用外加剂时需要根据工程需求以及混凝土成分使用小部分即可,同时在添加外加剂之后需要延长混凝土的搅拌时间,确保所有的混凝土拌合物都能够被搅拌均匀。

2.4 矿物细掺料制作高性能混凝土所要使用的矿物细掺料主要由天然佛石岩、硅灰、石英砂粉以及磨细矿渣等部分组成。将适当的矿物细掺料放入到高性能混凝土中,不仅能够提升高性能混凝土的工作性,有效减缓温升,提升后期强度,同时还能够提升高性能混凝土的耐久性能以及抗腐蚀能力,对其内部结构进行有效的改善。矿物细掺料主要是添加到水泥中,通常矿渣硅酸盐水泥需要添加20%-70%的矿渣,硅酸盐水泥需要添加20%-50%的火山灰质等等,但总体来说,矿物掺合料以及水泥相加站到整个高性能混凝土的比例应当不超过600km/m3。

三、高性能混凝土在路桥工程中的应用分析1、道路工程中的应用由于高性能混凝土不仅力学强度非常高,同时也就有非常好的体积稳定性以及耐久性等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时因为高性能混凝土具有非常好的粘聚性、流动性、强度以及可浇注性,因此高性能混凝土具有非常好的施工性能。比如利用高性能混凝土开展路面建设能够加强工程项目的施工质量,防止路基出现下沉情况,另外若是路面建设使用的水泥量不足极易导致路面出现耐久度差这一不良问题,而使用高性能混凝进行开展路面可以有效缓解这一问题的出现。在利用高性能混凝土开展公路建设时,不仅要全面分析探讨高性能混凝土的施工优势,促使高性能混凝土的特点充分发挥出来,更重要的是要与工程项目的实际情况相结合研制出符合本工程实际需求的高性能混凝土。与常规混凝土相比,高性能混凝土具备的高稳定性,强度以及高耐久性等特点更适合应用于道路工程建设,能够有效降低结构工程受渗水,冲刷,冰冻以及磨损等因素的影响,可以提高工程使用的效率,高性能混凝土在道路工程中的应用,可以依据其耐久性强特点,来提高路基质量,确保路基不会出现沉降等病害,并且还可以有效解决道路施工中混凝土强度低,使用水泥量少之间的矛盾,高性能混凝土的配置,主要是对原材料的选择,配比,外加剂添加等环节进行管理,最后通过科学的施工工艺来获取耐久性高,强度高,离析低以及质量均匀的混凝土材料,在提高材料使用效率的基础上,确保工程施工满足建设要求,2、桥梁工程中的应用在桥梁工程项目施工阶段,桥梁工程项目不仅要求高性能混凝土具有非常高的强度,更注重于高性能混凝土的耐久性,工程项目的造价,工程建成之后的养护工作以及桥梁的综合强度。不同于普通混凝土,使用高性能混凝土开展工程项目建设能够确保建筑物在恶劣的环境条件下长时间正常使用,高性能混凝土的优势非常凸显。因此可以将高性能混凝土应用在长大跨桥梁或者是离岸结构等部分的墩基、主梁以及墩部等部分,这样高性能混凝土的优势才能够充分发挥出现,桥梁所获得的经济效益以及使用年限才能够得到有效保障。使用高性能混凝土开展桥梁工程建设不仅能够促使高性能混凝土,能够有效提升桥梁的耐久性,桥梁的主梁之间的间距可以更大,同时还能够有效降低工程造价。

高性能混凝土与常规混凝土相比具有更高的强度,刚度,这一特点正好符合桥梁工程的建设要求,例如大跨度桥梁的主梁,墩基等部位的施工,另外,因为高性能混凝土具备的便于浇筑振捣的特性,以及良好的体积稳定性等特点,可以有效提高桥梁结构在恶劣环境下的应用,在提高其使用寿命的基础上,还具备流动性高,耐久性高以及强度高等有点,降低工程结构出现质量问题的概率。

3、强化混凝土施工性能的措施探讨评价混凝土质量好坏的标准是以其稳定性作为依据的,要想提高混凝土材料的稳定性能,首先要考虑如何提高其抗渗性能,混凝土的抗渗性与其内部结构的密实度有紧密联系,一般的混凝土材料其内部结构较为松散,空隙也非常大,这就会导致在日后的使用过程中极易出现变形或沉降的情况,因此,提高混凝土结构的密实度可以通过采用添加凝胶材料来进行空隙的填补,增强其内部抗压性,同时也提高了其抗渗性能,其次,改变混凝土的稳定性还要从原料配比和制备环节进行严格把控,混凝土是由水泥石,骨料与界面三相组成的,在粗骨料和水泥石之间存在一个白色环即所谓的过渡层,其厚度约为50-100μm,完全由氢氧化钙和钙矾石的粗大结晶组成,具有比水泥石高的孔隙率,对混凝土的强度,抗渗性与耐久性都不利,因此,必须抑制界面结构的形成,同时为了保证混凝土的工作性,必须掺入高效减水剂,使坍落度增大,而这必然导致坍落度损失快,给施工带来困难,因此需控制添加剂的使用,再者,为了改善界面结构及水泥石孔结构,必须掺入超细粉与氢氧化钙反应,生成c-S-H凝胶。

结束语道路桥梁工程施工单位要抓住当前技术、政策和发展的机遇,以技术标准、质量合格的高性能混凝土施工促进道路桥梁工程品质的提升。

参考文献:[1]张宏伟.高性能混凝土的应用[J].黑龙江交通科技.2012(08)[2]马鹏飞.刍议道路桥梁高性能混凝土施工工艺[J].科技信息.2011(04)[3]王冲.特超强高性能混凝土的制备及其结构与性能研究[D].重庆大学.2005

论文作者:樊旺生

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿

论文发表时间:2015/9/11

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