道路桥梁中高性能混凝土的应用分析 张利春

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:张利春
[导读] 摘要:与传统的混凝土结构相比,高性能混凝土结构具有强度高、性能更好的特点,现已广泛地应用于各类建设工作之中,并且取得了非常好的应用效果。
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        摘要:与传统的混凝土结构相比,高性能混凝土结构具有强度高、性能更好的特点,现已广泛地应用于各类建设工作之中,并且取得了非常好的应用效果。不过在对高性能混凝土进行实际应用的过程中,对于相应的施工技术以及施工管理措施有了更高的要求,需要相关人员严格按照相应的规范和标准进行施工建设,并做好高质量的施工管理工作,最终确保道路桥梁工程建设具有更高的建设质量。
        关键字:道路桥梁;高性能;混凝土;应用分析
        1高性能混凝土需要满足的条件
        在20世纪90年代提出的高性能混凝土中,需满足以下条件:首先掺料水泥要保证绿色性,砂石料在开采过程中,对于环境的破坏有限,同时开采秩序性强,无浪费现象;其次是水泥应用量要尽量减少,以此使水泥应用中产生的污染降低,比如排放的NOX、SO2、CO2等气体,以此实现对环境的保护;尽量多的使用工农业废物,当然是经过一定处理后的,比如稻壳灰、优质粉煤灰及细料矿渣等可以作活性掺合料使用,以此使水泥应用量减少,对于混凝土性能也有加强作用;应用大量黑色纸浆废液以及工业废液改性制作的减水剂,以及其基础上进行开发的外加剂,不仅使得建筑用料减少自然资源,同时帮助工业消化工业污染液体;集中进行混凝土搅拌,使混凝土搅拌现场出现的废水以及粉尘、废料得到消除,同时对废水及废料应用进行加强;高性能混凝土优势发挥,通过高性能混凝土的应用,能够使得建筑结构的体积及截面积减小,进而使得混凝土使用量减少,达成砂石、水泥用量减省的效果。对施工工艺进行改良,使混凝土浇筑及振捣过程中的耗能及噪音较小。通过对混凝土耐久提升,对结构使用年限延长,节约重建及维修费用,自然资源也能得到保护;最后则是对大量拆除的建筑中,对建筑混凝土再利用加强,优化并推广使用再生混凝土。
        2高性能混凝土的优势
        2.1高强度
        道路桥梁项目施工中由于结构形式存在较大的差异,因此,对混凝土材料性能要求也不同。在道路桥梁工程项目施工设计中为了保证材料性能优势的发挥,改善整体结构质量,需要混凝土材料的强度能级符合标准,达到C50级别以上,而普通混凝土难以符合这个标准要求,高性能混凝土却可以达到这个标准。
        2.2强适应性
        随着现代经济和社会的发展,人们生活水平显著提升,各地区间的联系越来越紧密,互联网商业的发展,进一步促进了跨区域发展,而跨区域发展对交通运输行业提出了更高的要求。针对这种情况,道路桥梁项目建设中必须要提升结构跨径,同时道路桥梁在设计中的形式更加复杂,对混凝土质量要求更高。高性能混凝土具有非常多的优势,适应性强,而且由于高性能混凝土内部掺入了大量的细矿渣,能使混凝土的振捣更密实,强度更大,可以避免离析问题的出现,提高道路桥梁工程质量。
        2.3高耐久性
        道路桥梁项目是一个长期投入过程,需要保持非常高的强度,满足长期运输功能和需求,因此,需要材料具有非常强的耐久性。高性能混凝土材料的耐久性能力强,为道路桥梁工程设计提供有利条件,能够有效抵御外界环境影响,促进道路交通行业的健康发展。
        2.4强经济性
        高性能混凝土本身具有非常强的经济性,由于高性能混凝土的强度高、耐久性强等优势使高性能混凝土在使用中需要的水泥量比较少。因此,高性能混凝土的使用可以有效控制水泥的使用量,同时减少减水剂用量,进而实现降低高性能混凝土成本的目的。此外,在道路桥梁施工中其他外加剂的添加环节和数量减少,后期维护费用也得到了有效控制。


        3高性能混凝土在道路桥梁建设施工之中的具体应用
        3.1在桥梁架设施工之中的应用
        在对桥梁的离岸结构、跨度长大等的桥梁等进行建设施工的过程中,高性能混凝土都是一种十分适用的建筑材料。在具体的施工过程中,高性能混凝土通常被应用在桥梁的主梁、墩部以及墩基等的这些承重结构之中。因为高性能混凝土的浇筑方式比较简单、抗压强度很大,稳定性很强,且有着很长的使用寿命,所以,将高强度混凝土应用到这些主要的承重结构之中,将会有效增强其对负荷的承载能力,延长其使用寿命,且对于整体桥梁强化效果的提升也有着极大的帮助。同时,在桥梁承重力较小的位置,也可以应用普通的混凝土进行施工,这样就可以有效解决工程成本,提升建筑企业的经济效益。比如,在东海大桥的建设施工过程中,就应用到了高性能的混凝土,且该工程在后来也成为高性能混凝土的应用典范。该工程所应用的主要是粉煤灰和矿粉等原料制作的高性能混凝土,这种高性能混凝土有着很好的抗腐蚀性能、很强的抗压性能和很高的耐久性,且有着比较简单的工艺流程。所以将其应用到东海大桥的建设施工之中,不仅有效保障了工程的强度和使用寿命,同时也为工程节约了大约两千万元的成本。
        3.2在道路建设施工之中的应用
        3.2.1路面施工
        路面建设是道路建设的主体部分,路面造价约占道路造价的1/3,施工单位想要获得性能合格、成本低廉的路面最好使用高性能混凝土。高性能混凝土为材料的路面可以很高地将车辆垂直载荷传递到路基,最后达到大地,在这个过程中长时间不出现路面变形、开裂、破损等质量问题。此外,路面与外界环境直接接触,温度较大,我国大部分道路夏季路面温度可达60℃,而冬天降到冰点以下,高质量的混凝土抗温差能力可以抵御因为热胀冷缩带来的路面破坏。我国在80年代以来大修道路,但是囿于技术条件不成熟,道路修建资金不足等问题,大多是采用石子或一般混凝土作为路面。这导致那时候的路面质量不过关,新修道路使用年限不长即出现各种质量问题。直到21世纪以来这种现象才得以改善,路面多以高性能混凝土或者沥青为材料,使用寿命和性能都得到了极大提高。这里以四川荣县顺青路为例。此道路是连接县城主城区和周边长山、双古、铁厂等镇的交通要道,兼顾了客运、煤运两大职责。2005以前是用普通混凝土作为路面,脆弱的路面难以承受满载煤炭的大货车碾压,平均每三年就要对路面进行大修,依赖此路出行的三镇人民苦不堪言。后来在2005年以高性能混凝土做路面,如今已过去近15年,路面基本保持完好。所以高性能混凝土技术对路面强度的提升是革命性的。
        3.2.2路基施工
        路基是道路修建的前提,基础不牢的道路建设外强中干,不会拥有较长的使用寿命。使用高性能混凝土作为路基材料,可以与大地很好地结合,将路面传来的载荷扩散开去,保护道路不受损害。20世纪道路建设普遍使用石方材料作为路基底料,石材硬度不一,容易受到地下流水侵蚀,发生地基沉降,造成道路破损。后来使用高性能混凝土方作为地基底料,这种底料坚硬致密,不会被地下水侵蚀,因此路面沉降等情况也降低了发生率。
        结束语:综上所述,高性能混凝土的合理应用能在满足桥梁工程质量要求的基础上,延长各结构构件的使用寿命,减少后期维护成本,提高工程经济效益,值得大范围推广应用。
        参考文献:
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