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摘要：根据桥梁工程实践，通过分析研究C60混凝土的主要技术指标及其性能特点，提出了提高高性能混凝土技术性能的措施和方法，以促进高性能混凝土在道路桥梁工程建设中的应用。
关键词：C60；混凝土；桥梁；工程；应用
长湘高速公路湘江特大桥工程位于湖南省望城县境内，桥梁横跨湘江主航道，上部结构箱梁为195米跨刚构箱梁，工程内容为115+195+115m三跨预应力结构钢筋砼连续箱梁，设计采用C60号高性能混凝土，区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性。
一、C60混凝土配合比设计
1、配置原则
C60混凝土配合比设计根据施工现场要求，为了满足高性能混凝土的高工作性，需遵循以下原则：
（1）选用坚固、级配优良、粒径良好的洁净集料。
（2）选择适宜的水胶比，不大于0.3。
（3）满足胶凝材料最低用量的前提下，尽可能降低水泥用量，使用大掺量优质粉煤灰，以降低混凝土绝对升温。
（4）最大限度的减少胶凝材料用量及体积率，提高混凝土体积稳定性。
（5）热天浇筑大体积混凝土宜选用缓凝高性能减水剂，以推迟和削减水化热温峰。
（6）掺入适量聚丙烯纤维网，提高混凝土抗冲击能力及柔韧性。
2、配合比设计
湘江特大桥C60箱梁配合比中，水胶比低，单方用水量少，较好地控制了混凝土劣化内因。湘江特大桥C60混凝土中掺入了粉煤灰，粉煤灰在高性能混凝土中起到填充作用，可增大流化效应、强度效应和耐久效应，是高性能混凝土不可缺少的组分。湘江特大桥C60混凝土中掺入聚丙烯纤维网，聚丙烯纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，当纤维掺（体积率）量在1%~2%范围内，其抗冲击能力提高1倍，柔韧性提高40%。
二、C60混凝土性能的控制措施
（1）保证流动性的主要措施
混凝土的大流动性即高流态是说混凝土拌合物要具有良好的保塑性和施工性。混凝土的高流态要以优良的工作性为前提条件，也就是说在坍落度较大时，为保证混凝土不离析、不泌水，在出机后2 h～3 h内有良好的工作性能。为此可采取以下措施：
a）掺入高效减水剂，降低混凝土的水灰比，改善和易性，提高混凝土的流动性，并达到高强的效果；
b）掺入特殊的保塑组分以保证混凝土在出机3 h以内坍落度损失小于15 %；
c）粗骨料选用级配良好的5 mm～20 mm的碎卵石，细骨料选用细度模数为2.5-2.9之间的中砂，并采用适宜的砂率以进一步改善混凝土的黏聚性和保水性。
（2）降低水化热的主要措施
水泥与水发生反应放出一定的热量称为水化热。由于混凝土胶凝材料总量高，因此水化热高，其峰值出现的早，这是高强混凝土产生裂缝的主要原因之一，对混凝土耐久性和硬化后的性能影响很大。水化热可采取以下措施加以改善：
a）水泥用量尽量降低，一般小于等于450 kg/m3；
b）掺入优质的活性掺合料，一般大于等于100 kg/m3；
c）掺入保塑剂与缓凝剂；
d）掺加高效减水剂。
（3）增加体积稳定性和耐久性的主要措施
混凝土不仅具有高强、高流动性，而且还应具有优异的耐久性，混凝土体积稳定性与耐久性是紧密相连的，耐久性好稳定性相应就好。耐久性首先是由混凝土配合比、原材料（水泥、掺合料和骨料）性能、制备混凝土的工艺方法、浇注成型方法和硬化条件所决定。主要反映在混凝土的抗冻性指标及在高温、高湿环境下对化学侵蚀、钢筋锈蚀、碱骨料反应的抵抗能力。从快硬、高强、抗渗、抗冻、抗碳化的角度出发，可采取以下措施提高混凝土的耐久性。
（4）合理选用水泥和骨料
对水泥的含碱量以及骨料中活性氧化硅应严加控制，以抑制和预防碱-骨料反应的发生。碱—骨料反应是水泥中的碱性氧化物和活性骨料之间发生的化学反应，该反应会使硬化后的混凝土发生膨胀破坏，严重影响混凝土的使用寿命。因此首先要尽量选用非活性或低活性骨料；二是选择质量稳定，含碱量较低的水泥、膨胀剂和减水剂；三是掺加粉煤灰抑制碱—骨料反应。
（5）尽量减小水灰比
水灰比是决定混凝土孔结构参数最重要的因素之一，随着水灰比的减小和混凝土开口孔总体积减小，平均孔径也变小，混凝土的抗渗性提高，因而排除或降低了由于吸水引起的化学侵蚀、钢筋锈蚀和碱骨料反应的客观条件。
（6）正确合理选用掺合料和外加剂
由于混凝土中掺入活性掺合料的性质、作用各有不同，因此在需用各种活性掺合料及用量的时候应做到科学合理.如掺入膨胀剂，可利用早期膨胀补偿后期收缩，从而提高混凝土的耐久性；但如果参入量过多，可能会引起混凝土的不均匀的膨胀，内部应力过大，从而导致混凝土开裂；掺入减水剂，可增大混凝土流动性，改善混凝土内部结构，提高混凝土强度和耐久性，同样不当的用量或是品种选用的当，也会引起一些初凝过长等问题。所以说，科学合理的利用活性掺合料可降低温升，改善工作性，增大密实度，减小孔隙率，提高强度，提高耐久性等。
三、桥梁中的应用
由于本桥施工难度大、泵送距离较长。因此，必须要求混凝土具有良好的可泵性、保坍性否则混凝土在泵送过程中易堵管、爆管影响施工进度。在对当地材料进行考察后，通过试验掺高性能减水剂、粉煤灰等材料进行反复试配后获得满足强度、可泵性等要求的混凝土。
大桥主梁采用挂篮施工悬浇工艺，混凝土生产由距桥梁2公里处的两座搅拌站来完成。保持混凝土的工作稳定性是混凝土浇筑的关键，通过控制拌和站各原材料的质量、拌和站计量系统及生产过程中水泥和外加剂的相容性保证施工中混凝土出机坍落度在180-210mm、入泵坍落度160-200mm、初凝时间在10-12h以保证混凝土的顺利浇筑和成型混凝土的整体质量。
根据桥梁结构特点，浇筑完成后梁顶面采用一层薄膜一层土工布再进行洒水养护，而梁体内箱则用帆布护住两箱口保证混凝土内外温差从而降低混凝土因温差而产生的裂缝。
每浇筑一个块段均预留了混凝土标准试件进行同条件强度测定，通过试验检测数据统计混凝土同条件强度5-7d强度为54.5-64.7MPa，28d标准养护试件抗压强度为66.7-77.3MPa，浇筑完成的混凝土表面光滑、无色差、气泡较少。
结束语
C60高性能混凝土在湘江特大桥的成功应用，通过分析研究混凝土的技术性能，挖掘其特点，混凝土在强度、流动性和耐久性等方面良好的表现，对桥梁工程建设有着积极的作用。
论文作者:柳林
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/31
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