探析道路桥梁高性能混凝土性能及施工技术论文_张宁

探析道路桥梁高性能混凝土性能及施工技术论文_张宁

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摘要:高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土,仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求,而是必须通过提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。高性能混凝土往往被人们将其与高强度混凝土联系起来,其实高性能混凝土不仅仅是高强度,而且具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性,普遍混凝土不能长久作用,如许多混凝土道路在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化丽剥落;许多混凝土桥梁在地震中倒塌。

关键词:道路桥梁;高性能混凝土;性能;施工技术

前言:高性能混凝土具备高强、早强、耐久性、良好的加工工艺性能以及优良的物理特性,在进行道路桥梁工程施工建设的过程中,高性能混凝土对于提升道路桥梁的施工质量有着十分重要的作用。随着我国经济的快速发展,交流流量和交通压力日益增大,高性能混凝土的广泛运用可以增加工程的使用寿命,提升工程的耐久性、安全性、稳定性以及提升工程建设的经济效益,对于提升道路桥梁的质量具有重要的意义。

1、高性能混凝土的优点分析

1.1物理性能优良

道路桥梁在使用的过程中需要长期承受较大的荷载,因此需要具备较高的抗折强度,高性能混凝土具备高强、早强、高粘聚性、高流动性以及良好的浇筑性能,其优良的物理特性使得其在道路桥梁施工中得到了广泛的运用。

1.2高强度

混凝土作为一种建筑材料,之所以在工程建设中得到了广泛的运用,最重要的一个原因就是混凝土相比于其他的材料来说具备较高的强度,而相比于普通混凝土而言,高性能混凝土在强度方面具有更大的优势。尤其是在大跨结构的桥梁建设中,高性能混凝土对于减轻结构自重、提升工程质量等方面发挥着重要的作用。

1.3加工性能好

高性能混凝土自身在制取、运输、浇筑、振捣以及后期的养护等环节中均具备良好的加工工艺性能,相比于普通混凝土而言,高性能混凝土在和易性方面具备更大的优势,在进行施工的过程中,其强度以及稳定性方面均能够进行有效地控制。

1.4耐久性

高性能混凝土在同等环境条件下其耐久性是普通混凝土的 3~10 倍,高性能混凝土由于其密实度较高,在施工过程中不会产生伸缩裂缝,同时温度变化、冻融循环、雨水腐蚀等自然环境条件同样不会对高性能混凝土的结构造成过大的损害。高性能混凝土在耐久性方面有着普通混凝土无法比拟的优势。

2、高性能混凝土在道路桥梁中的应用

高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土,仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求,而是必须通过提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。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,高性能混凝土在道路应用中,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;另一方面需解决道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。

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2.1高性能混凝土在道路中的应用

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,掺入复合高效外加剂,同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、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。

道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点,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。但如果能从改变道路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。

2.2高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是:跨径更长;主梁间距更大;构件更薄;耐久性增强;力学性能加强。

高性能混凝土可广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,主要用于主梁、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。

3、高性能混凝土的施工工艺应注意的问题

3.1严格控制原材料的质量

高性能混凝土最好是选用质量相对稳定的52.5级以上的硅酸盐水泥配制,粗骨料最好采用岩抗压强度高于1.5倍混凝土的强度等级的碎石,而且要洁净,针或者片状的含量低,粒型较好,级配较好;细骨料最好是采用细度模数高于2.6的中砂,含泥量应该控制在1 %以内,而且级配要良好。

3.2掺加活性掺合料

高活性掺合料的品种主要有磨细矿渣、硅灰、粉煤灰以及沸石粉等。高活性掺合料的特点就是具有“活性效应”,在一定的条件下,活性掺合料中的氧化铝、氧化硅和水泥发生水化作用生成的氢氧化钙再发生化学反应,生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙可以增加混凝土的强度。

3.3采用拌合性能好的搅拌设备

因高性能混凝土用水量少,拌合时较稠,水胶比低,因此需要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间内将其搅拌均匀,采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。

3.4各种原材料的计量要应尽量准确

使出机口拌合物的工作度稳定、波动小,除了对堆料和称量装置有较高要求外,更要严格控制砂石含水量,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。

3.5采用机械运输和浇注方法

用手推车运输及浇筑时不仅操作困难,而且保证不了道路桥梁施工的施工要求,高性能混凝土运输与浇筑宜采用罐车和泵送。

3.6做好保湿和保温工作

由于高性能混凝土水灰比小,必须在浇筑后立即进行湿养护,以防止塑性收缩裂缝的产生。此外,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。

结语:随着社会经济及交通运输事业的快速发展,过去修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,担负着沉重的交通荷载和繁重的交通量。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下,使得为数众多的农用、公路及城市桥梁,发生了各种各样的病害,如桥面破损、伸缩缝损坏、梁板或拱体裂缝、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等,这些都已经破坏了桥梁的正常良好状态。这就除将大大缩短桥梁的使用寿命之外,有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥。随着技术的进步,混凝土结构工程向更高建筑、更大跨度和更高承载力方向发展,同时,人们对结构的耐久性等要求也不断提高,这些都使得高性能混凝土的应用成为必然。

参考文献

[1]刘建敏.高性能混凝土在高速公路施工中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版).2016(02)

[2]陈艳波,刘祥飞.高性能混凝土在道桥施工中的应用[J].黑龙江科技信息.2014(09)

[3]李思远.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用分析[J].黑龙江科技信息.2016(07)

论文作者:张宁

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/4

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