摘要:本文首先介绍了高能混凝土在公路与桥梁建设中的应用,分析了高性能混凝土的应用优势和意义,最后提出高性能混凝土在公路桥梁施工发展中面临的问题与对策。以实现公路桥梁建设的可持续性,研究人员应将其应用于实践中,以更有效地服务于道路网络的快速发展。
关键词:公路;桥梁建设;高性质材料
公路桥梁工程是该地区现代经济建设水平的重要体现,其建设质量将影响整个地区的道路网络运行。但是,由于工程量大,建筑地质条件复杂。在此基础上,研究人员应明确高性质材料在公路桥梁施工中的应用特点和局限,找到有针对性的控制策略,这是一个重要的问题。
一、高能混凝土在公路与桥梁建设中的应用
(一)高能混凝土在公路中的应用
高性能混凝土具有可加工性,高体积稳定性,高耐久性和足够的机械强度。因此,它可以在相当长的时间内经受诸如侵蚀,磨损,冷冻,水渗透和侵蚀的恶劣环境。在公路应用中,耐久性优势突出。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,它需要解决道路混凝土强度低的问题,而且水泥用量少,从而形成少量水泥和耐久性要求之间的矛盾。其制备的基本思路是:选择原料材料,优化混凝土配比,并掺入复合高效掺合料。同时,一些工业废物如硅粉,粉煤灰,矿渣等混合。考虑到混凝土混合物的流动性和施工过程,可以得到偏析和均匀的质量。
根据公路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其性能要求,开发道路高性能混凝土。但是,如果改造混凝土的施工过程可以进行不采用滑模摊铺施工,采用高流态(接近自流平)和坍落度为240-270 mm的混凝土施工,进一步丰富了道路高性能混凝土的内涵,它的经济和社会效益将是无法估量的[1]。
(二)高能混凝土在桥梁中的应用
高性能混凝土广泛应用于许多海上结构和大跨度桥梁的施工,包括大跨度桥梁。它们主要用于主梁,桥墩和墩基础,硅粉混合水泥,高性能混凝土有应用广泛,易于铸造、无偏析压实、高品质、长期机械性能、高旱强度、高韧性和良好的体积稳定性,在恶劣条件下使用寿命长。高强度、高流动性和出色的耐久性,促进了高性能混凝土在桥梁中的应用,延长桥梁的使用寿命,获得更好的经济效益。人们关注的是高性能混凝土,而不仅仅是高强度混凝土。耐用性、易维护性和施工经济性已成为目前工程建设的目标。高效混凝土在桥梁工程中的优点是,不仅效果稳定,而且混凝土的过度疲劳也能提前察觉。高性能混凝土在桥梁工程中的优势在于,更长的跨度,湾主梁间距越大,更薄的组件,增强的机械性能。
二、高性能混凝土的应用优势和意义
(一)高性能混凝土韧性和抗裂性能良好
高性能混凝土的韧性是指高性能混凝土在受力损坏前吸收能量的特性。高性能混凝土的抗裂性是指高性能混凝土经受撕裂后的性能,反之亦然,它具有抗裂性和减缓撕裂压力。在普通混凝土中加入一定量的矿物精细外加剂和高效外加剂可以大大减少高性能混凝土的收缩和变形。当受到拉力时拉伸力会增加,当施加压力时,压力会在高性能混凝土内部传递。高性能混凝土受到限制,这限制了新裂缝的出现并延迟了裂缝的传播。因此,高性能混凝土具有更好的韧性和抗裂性。
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(二)高性能混凝土可以有效抵抗冲击力
普通混凝土遇到强烈冲击时一般难以抵抗冲击,这会造成普通混凝土的裂缝甚至粉碎,而高性能混凝土具有很强的抗冲击性。当高性能混凝土受到外部冲击时,高效混凝土的性质可能会因应力而拉伸或弯曲。在这种情况下,高性能混凝土拉伸或弯曲破裂所需的力大于普通混凝土所需的力。它要高很多倍,这需要大量的能量。这种性质直接决定了高性能混凝土在受到外部冲击后能够保持其基本形状而不会破碎或破碎。
(三)高性能混凝土具有良好的抗腐蚀性
在公路桥梁工程中,由于长期暴露于雨水和其他不利环境,公路桥梁受到一定程度的腐蚀。如果公路桥梁不被腐蚀,公路桥梁的正常使用寿命将大大减少。公路桥梁施工中使用的混凝土材料必须具有很强的耐腐蚀性。国内外相关实验表明,高性能混凝土具有较强的耐腐蚀性,高性能混凝土包裹的金属管比雨水多雨。经过几年的水浸泡,金属管段仍然完好无损,不产生铜锈,仍具有金属光泽。该实验现象表明,高性能混凝土的耐腐蚀性能完全满足公路桥梁工程施工的需要[2]。
(四)高性能混凝土耐久性强
加入精细外加剂和高效外加剂后,高性能混凝土的耐久性变得非常强。实验表明,高性能混凝土的耐久性可以达到普通混凝土的几倍。在公路桥梁的日常使用过程中,由于长期暴露在恶劣的环境中以及过往车辆造成的公路桥梁的长期磨损,公路桥梁的耐久性急剧下降。因此,只有高性能混凝土才能在气候,环境和过去使用,因为它的耐久性。在车辆的磨损下,路桥在正常使用寿命期间保证正常工作,大大提高了过往车辆的安全性。
三、高性能混凝土在公路桥梁施工发展中面临的问题与对策
普通材料,混合等常用工艺没有生产高性能混凝土的高强度,耐久性等特点,必须通过铸造提高高性能混凝土的力学性能和恶劣环境下的使用寿命和抗腐蚀程度。在日常生活中,很多人将高性能混凝土与高强度混凝土混合,但高性能混凝土不仅具有高强度的特点,而且还具有许多优良的性能,如耐腐蚀性和耐久性,对公路桥梁有利。普通混凝土在使用过程中容易因环境问题而破裂或脱落。这需要高性能混凝土以避免一些安全事故。
虽然高性能混凝土比普通混凝土具有更高的阻力,但在抗裂性方面,高性能混凝土仍不能完全解决我国公路桥梁施工中路面开裂的问题。高性能混凝土的发展有一定的作用。对土木工程行业的影响,其对混凝土耐久性的重视程度有了很大提高。目前,我国部分地区已实现高性能混凝土的商业化生产和利用,但近年来,高性能混凝土的实际使用并不十分理想。我国许多高性能混凝土建筑和道路存在开裂问题,特别是在施工初期,开裂问题尤为严重。
高性能混凝土使用较低的水与粘结剂比例,并含有大量的精细外加剂和高效外加剂,这使得高性能混凝土的基本结构与普通混凝土有很大不同,这也导致了早期使用在这个过程中,稳定性差,容易产生裂缝。国外多年来使用高性能混凝土表明,高性能混凝土开裂问题在建筑工程与公路桥梁工程应用中受到很大限制。因此,有关部门需要对高性能混凝土进行研究工作[3]。
四、结语
高性能混凝土由于其高强度和高耐久性而被广泛用于公路桥梁施工。如何提高高性能混凝土的研发水平是我国建筑工程研究与开发的首要任务,切实解决高速公路桥梁施工中的高性能混凝土问题尤为重要。只有确保在施工中合理使用高性能混凝土,才能提高中国的建筑发展水平。
参考文献:
[1]金世佳.浅谈公路桥梁施工建设中高性能混凝土的应用[J].城市建设,2011(2).
[2]方乐.谈公路桥梁施工中高性能混凝土的应用[J].建设理论,2008(2).
[3]侯玲.公路施工中高性能混凝土的应用[J].科学与财富,2015:350-351.
论文作者:黄俊忠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
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