桥梁高性能混凝土配合比设计及应用浅谈

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月第7期   作者:莫小旭
[导读] 近年来我国社会主义市场经济快速发展,各区域桥梁工程项目建设量在逐步增多。

         摘要:近年来我国社会主义市场经济快速发展,各区域桥梁工程项目建设量在逐步增多。在桥梁项目施工建设中要应用到混凝土施工材料,其中高性能混凝土应用至关重要。由于高性能混凝土中各类组成成分复杂性突出,各类因素之间处于相互制约的关系,难以通过拟定统一规范标准制备高性能混凝土。当前要注重对高性能混凝土配合比设计影响要素进行分析,拟定配置应用技术。
         关键词:桥梁;高性能混凝土;配合比设计;应用

         高性能混凝土即为HPC,其是在全面提升普通混凝土应用性能基础上通过现代化混凝土配置技术制作生产混凝土。其中高性能混凝土耐久性是重要的配合设计标准,通过不同用途以及相关性能要求规范化选取。对高性能混凝土配合比配置中,要注重对耐久性、强度值、经济性、实用性、稳定性进行分析。在高性能混凝土配置过程中,要确保较低水胶比、添加充足外加剂、掺合料等,保障桥梁项目能快速发展。
一、高性能混凝土配合比设计原则
         首先是水胶比原则,是在可塑状态下对混凝土水胶比强度进行控制,对硬化混凝土耐久性具有较大影响。混凝土强度值和水胶比倒数成正比,确定水胶比之后,不能对其随意变化。其次是,密实体积原则,混凝土在配置中,主要是突出石子骨架作用,通过砂子对石子之间的缝隙进行有效填充,通过浆体对砂石缝隙进行补充。做好砂石表面包裹,能有效调节砂石材料之间的阻力,保障混凝土具备良好的流动性。处于可塑状态下混凝土,在体积计算中主要有水、砂、水泥等材料密实体积总和,在此原则中做好混凝土配合比控制能便于计算。此外,当应用材料与水胶比设定固定,为了能适应运行要求要选取最小用水量,选取体积较为稳定且经济作用突出的混凝土。最后,还要遵循最小水泥用量原则,调节混凝土温度,优化混凝土抗侵蚀作用,在满足强度标准基础上,降低胶凝材料水泥应用量[1]。
二、桥梁高性能混凝土配合指标与影响因素分析
(一)耐久性
         在桥梁工程项目中高性能混凝土配合比设计中,要注重对耐久性着重控制。耐久性对混凝土材料应用寿命以及应用质量会产生较大影响,用于桥梁项目施工中对项目施工稳定性也具有直接影响。耐久性对混凝土材料应用寿命、基本功能有着较大影响,主要有抗冻性、提及稳定性、抗渗性、抗侵蚀性等性能。在具体项目建设中,当混凝土性能产生变化,将会导致混凝土应用寿命受到不同程度影响。主要是由于混凝土中含有的碱性物质和空气、水分中的二氧化碳产生化学反映。因此,当前要注重强化桥梁高性能混凝土耐久性,要注重强化混凝土抗渗作用,避免大量水分混入对混凝土质量产生负面影响。
(二)强度值
         在现代化桥梁工程项目建设中对混凝土强度值提出了较多较高要求,在施工中混凝土材料选取中最基础特征就是保障混凝土强度值。当前对高性能混凝土强度值产生影响的重要因素就是混凝土水胶比、矿物细掺料添加量等。正常情况下,对于高强度的混凝土,要注重将水胶比控制在0.33至0.37范围内。针对C50以上的高强度等级混凝土,要注重选取较低的水胶比,将水胶比控制在0.35之下,之后施工技术人员通过操作实验对强度值与水胶比之间对应的线性关系合理分析[2]。
(三)工作性
         高性能混凝土基本应用性能是桥梁工程混凝土施工浇筑质量的重要参照依据,在混凝土配合中要确保其具备良好的和易性以及工作性。保障各类混凝土搅拌物较为稳定,不会产生泌水、离析现象,具备良好的可泵性以及最佳的凝结时间,便于混凝土施工浇筑成型。
三、桥梁高性能混凝土配合比设计及应用措施探析
(一)配置技术途径分析
         在高性能混凝土配合比设计中,要注重矿物细掺料进行控制,技术人员要注重在高性能混凝土中补充适量SiO2活性成分矿物料。这样有助于全面优化桥梁工程项目混凝土孔隙结构,对混凝土材料内部温度变化进行调控,降低混凝土裂缝发生概率,提高混凝土抗渗作用。主要是由于高性能混凝土中含有较多优质粉煤灰、细磨矿渣、硅粉等,各类细掺料中都具有SiO2。混凝土水泥材料经过水化反应之后产生的Ca(OH)2和SiO2产生直接反映。其次,在高性能混凝土配合比设计中,要想降低水胶比,提高混凝土强度值,要注重在配合比设计中补充适量高效减水剂。主要是由于高效减水剂在材料表面活性基团影响中,促使混凝土凝胶颗粒表层含有相应量负电荷,在电性排斥作用中有效分散,保障高性能混凝土具备较好的流动性[3]。
(二)配比设计步骤拟定
         在配比设计中,要注重做好拌合水量有效预算,结合相应的强度等级相关要求。综合对比粗、细料粒径与细集料细度模数对拌合料用水量合理预估。其次,是对浆体体积展开全面计算,浆体体积是施工拌合中,用水体积、水泥材料体积、粉煤灰体积综合。浆体材料能对各类集料空隙进行填补,浆体体积是基于集料孔隙率进行规范化计算,正常情况下控制在0.35至0.42范围内。目前正常情况下要选取更小的浆体体积,对浆集比进行控制。在浆体中的体积对预估水体积合理控制,有效控制各类胶凝材料体积。之后,还要对集料合理计算,集料基本用量要基于材料表观密度、体积、砂率进行计算。通过混凝土强度等级差异性、外加剂添加、用水量分析能对粗、细集料应用量进行调控。之后,要对混凝土中各类应用材料量进行计算,结合不同材料体积、胶凝材料密度值等做好计算[4]。
(三)配合比参数控制
         在高性能混凝土中要注重拥有较低水胶比,从施工实验中能得出,高性能混凝土强度受到水胶比降低影响会逐步提升,强度值与水胶比倒数处于正比关系。水胶比是高性能混凝土施工质量重要控制条件,在应用中要做好各项配置。在高性能混凝土配置中,要对水泥浆体积、集料体积比例合理控制。从相关研究资料中可知,浆集体积比控制在35:65中,此时混凝土应用性能、强度值、尺寸稳定性较好。在应用中,针对不同强度等级混凝土,要降低等级较低胶凝材料添加量,提高胶凝材料应用质量[5]。
        
         (表1 HPC推荐水胶比配置表)
         在正常应用中,混凝土砂率逐步增大,混凝土黏聚性也会逐步增强,但是弹性模量会不断降低。所以,当前要注重对混凝土集料继配等级、泵送要求、胶凝材料应用量合理分析,调控混凝土砂率。

(表2 HPC砂率选用表)(kg/m3)
         最后,要注重对高效减水剂应用量规范化控制。针对项目建设现状,要注重对混凝土坍落度进行判定,之后分析高性能混凝土高效减水剂实际添加量。正常施工现状下,高效减水剂添加量控制在1%至2%状态最佳[6]。
结语:
         HPC通过长期应用以及逐步完善,目前获取了良好的发展成效。但是在配合比设计以及应用中存有较多问题,要求相关技术人员在高性能混凝土配合比设计中强化应用研究,拟定完善的配合比水标准。注重整合施工应用经验,将技术理论与实践有效融合,推动高性能混凝土技术应用发展。
参考文献:
[1]王林辉.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用浅谈[J].价值工程,2020,39(10):111-112.
[2]邵萌生,李春晖.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用浅谈[J].四川水泥,2018(4):48.
[3]闫永杰.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用浅谈[J].江西建材,2017(3):187,189.
[4]张恒瑜.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9):3107-3107.
[5]赵男.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用[J].商品与质量,2016(7):351.
[6]顾玉洪,张莉荷.桥梁高性能混凝土配合比设计及应用[J].中国新技术新产品,2016(1):124-124.
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