摘要：水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散其间的不同粒径的粗、细集料胶结起来，在一定的条件下，硬化成为具有一样力学性能的一种人工石材。
水泥混凝土是道路与桥梁工程建设中，应用最广泛、用最大的建筑材料之一。随着现代高等级公路的发展，水泥混凝土与沥青混凝土一样，成为高等级路面的主要建筑材料。在现代公路桥梁中，钢筋混凝土桥是最主要的一种桥型，广泛应用于高等级公路和立交工程。作为未来的道路与桥梁工程师，必须掌握水泥混凝土的基本理论和实验技能。
关键词:桥梁；混凝土；工程师
随着道路与桥梁建筑技术的发展，用于道路与桥梁建筑的材料不仅在品种上日益增多，而且对质量也不断提出新的要求。
1 桥梁混凝土配合比设计在桥梁中的重要性
新拌混凝土的工作性和硬化后混凝土的力学强度和耐久性是普通混凝土最主要的技术性质。我国现行规范是采用塌落度和维勃稠度两类指标。水泥混凝土的强度等级，是桥梁混凝土结构设计的最主要材料强度指标。各种强度（轴心抗压、抗拉、抗剪等强度）的强度标准值和强度设计值均由其推算得出。桥梁用混凝土对耐冻性、耐磨性和碱一集料反应等耐久性都极为重视。混凝土组成材料的性能，直接影响混凝土的性能。在配合比设计前，首先应选用适合的原材料。混凝土配合比设计时，应满足四项基本要求，正确处理三个参数。配制强度的是决定配合比设计的重要环节，配制强度选用不当，势将影响工程质量和或浪费国家资材。强度评定是检验配合比设计的最终成果。外加剂和掺合料的应用是现代普通混凝土的新技术，科学地应用才可达到提高工程质量和降低成本等技术经济效益。高强度混凝土、结构轻集料混凝土、大流动度混凝土和压混凝土等是路桥用混凝土发展方向。
2 桥梁混凝土产生裂缝的原因
在桥梁混凝土设计中，必须把握好设计要求和配合比。否则混凝土会产生裂
缝。裂缝产生的原因很多。
2.1 荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
2.2 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：
首先，设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。其次，施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。最后使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2.3 影响混凝土收缩裂缝的主要因素有
2.3.1 水泥品种、标号及用量
矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。
2.3.2 骨料品种
骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
2.3.3 水灰比
用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
2.3.4 外掺剂
外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
2.3.5 养护方法
良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。
2.3.6 外界环境
大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
2.3.7 振捣方式及时间
机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构（壁厚20~60cm）。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布置(@10~@15cm)，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%~0.5%。
3 生产配合比的调整及施工中的控制
在生产配合比的调整及施工控制中应注意出现以下问题：
3.1 严格控制混凝土施工时的用水量：在实际行产中，操作者为方便施工，往往追求较大的坍落度，擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求；再加上现场质检人员的管理不到位，对水灰比缺少严格的控制等原因，均使混凝土实际用水量大于理论用水量，从而导致砼强度的降低。
防治措施：加大质检抽查力度，控制操作者不得随意增加用水量；若发现混凝土工作性能较差，操作者应及时向试验员反馈实际情况，经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策，并按试验员的指令调整配合比；现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息，及时进行调整，确保混凝土按要求进行施工。
3.2 调整生产配合比时，应准确测量生产现场砂、石的实际含水量：经到现场检查和了解，有部分试验人员没有按规定要求准确测量，而是采用目测法来估计砂、石的实际含水量，这样做会导致生产配合比不准确。
防治措施：砂、石中若含泥量超标，应在混凝土浇筑前三天冲洗完毕，并应在施工前按规范要求取样并准确测量砂、石的实际含水量，调整施工配合比以从用水量中扣除含水量,补回砂、石量，严禁边冲洗边拌制混凝土。
3.3 砂、石材料应准确计量：不少施工单位在生产时，第一车砂、石用磅秤一下，随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量，从而导致了砂、石材料的用量偏差。
防治措施：有条件的单位尽量采用混凝土拌和楼，利用电脑准确计量；若实在没有，应不怕麻烦，坚持每车过磅，以控制材料用量。
3.4 在保证质量的前提下，应注重经济效益
不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到设计强度，按规范要求或以往经验进行一组配合比设计，试配后强度达到要求就算完成了；若达不到要求，唯一的方法就是增加水泥用量，很少有人从材料调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。水泥用量过多，往往导致混凝土收缩裂缝的产生和徐变增大，而且也相应增加了施工成本。
防治措施：在规范要求允许的条件下，试验室应配制不同的配合比，从经济、工作性能、质量等方面综合考虑择优选用，并应针对不同施工部位、不同评定方法给予适当调整，尽量避免凡是同一强度均使用一个配合比的做法。试验室还应收集每次配合比及施工情况的详细数据，并注意对这些数据进行统计分析，以便得出本试验室的水灰比、用水量、砂率、水泥用量范围及σ数值，日积月累，就能成为一个很可观、很宝贵的参考资料，对以后的施工将会起到不可估量的作用。
参考文献
[1] JTJ071—98公路工程质量检验评定标准·北京：人民交通出版社，1999；
[2] JGJ55—2000普通混凝土配合比设计规程·北京：中国建筑工业出版社，2001。
[3] 李立权.混凝土配合比设计手册.广州：华南理工大学出