高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的有效应用

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:万志云
[导读] 摘要:近年来我国的交通运输业的发展十分迅速,其中道路桥梁的建设对于促进经济发展和改善交通环境具有重要意义。
        鹿寨县公路管理所  广西鹿寨  545600
        摘要:近年来我国的交通运输业的发展十分迅速,其中道路桥梁的建设对于促进经济发展和改善交通环境具有重要意义。而在进行道路桥梁建设时,混凝土的选择和施工对施工质量的影响又十分重大,高性能混凝土流动性好、强度高、工作性能优秀且耐久性能突出,因此高性能混凝土在道路桥梁工程施工中得到了广泛的应用。对高性能混凝土在在道路桥梁工程施工中的有效应用进行探讨,有助于保障我国的道路桥梁工程施工质量。
        关键词:高性能混凝土;道路桥梁;工程施工
        混凝土材料的进步和发展已经有超过一百年的历史,混凝土目前在建筑领域中具有广泛性的应用特点,其应用的主要范围有工业制造、民用建筑、交通维修、基础市政工程、国防建设等领域[1]。但传统的混凝土建筑随着时间推移和雨水、风力腐蚀,其结构和材质均会遭受磨损,一旦超过一定的磨损程度,其就有了垮塌的风险,威胁到人民群众的生命财产安全。随着现代建筑业的发展,对建筑行业的材料和品质也有了更高的要求,这就使得高性能混凝土建筑的出现成了必然。高性能混凝土具有使用耐年限长,风雨不易侵蚀和良好的力学性能的优点,经过试验其在使用年限里安全可靠更有保障,在道路桥梁中比起传统混凝土有着更多更宽泛的使用空间。
        一、高性能混凝土运用在道路桥梁施工中的性能特点
        (一)耐久性
        高性能混凝土中的耐久性是各个国家研究混凝土促进混凝土发展的最主要目的。高效减水剂、材质配比、结构工艺、矿物质超细粉的合理配比使用,在道路桥梁施工中,高性能混凝土可以明显减少混凝土应用所需要的用水量,最大程度上填补、减少混凝土内部存在的空隙,能够道路桥梁中的混凝土结构安全可靠地工作五十年到一百年以上,符合当前我国对道路桥梁的耐久性的要求[2]。
        (二)绿色环保
        水泥混凝土是当代建筑行业中使用的最广泛、最频繁也是最多的人造建筑材料,但是水泥的应用会同时带来对社会环境和生态环境的巨大影响,传统的水泥已经不能满足我国的社会发展要求和可持续发展的政策要求,尤其是道路桥梁施工中,对混凝土的限制越来越多,环保部门的要求越来越高。而高性能混凝土技术,具有环保绿色低公害的特点,高性能混凝土应用工业废料等作为混凝土主要使用的材质,从而降低了水泥的使用量,减少对环境的危害,符合道路桥梁的环保需求[3]。
        (三)工作性能
        评价混凝土工作性能的主要指标是坍落度,在混凝土进行振捣的这一过程里面,粘性相对比较大的高性能混凝土中的粗骨料的下沉速度会明显比传统混凝土更慢,且在相同频率的相同时间的振动内,和传统的混凝土相比,高性能混凝土的下沉距离会大大缩短,且各种材质的混合更加均匀,混凝土的整体稳定性会更高。高性能混凝土的坍落度控制功能好的主要原因得益于高性能混凝土的粘性比传统混凝土的粘性更大。因此使用了高性能混凝土的道路桥梁往往具有更好的工作性能。
        二、高性能混凝土的施工技术
        (一)高性能混凝土的材料选择
        高性能混凝土的选择主要包括了细集料和粗集料两种大类型的材质,细集料。细集料的选择上应当注意选用比较洁净、且级配良好、质地更加坚硬的天然中、粗河砂,且河砂的质量要求必须符合普通混凝土用砂石标准中的具体规定。这是因为河砂的粗细程度对混凝土的强度有非常直接的明显影响,不做好质量监测对混凝土的质量影响很大,通常混凝土选用的砂子越粗,强度越高。配制C50~C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂,对于C80~C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂[4]。除了细集料的选择之外,粗集料的选择也很重要,这关乎整个混凝土的稳定性。高性能混凝土必须选用吸水率低、级配良好、强度高的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的石灰岩、花岗岩、硬质砂岩、玄武岩碎石等,其选用的粗集料也必须符合相关规范的级配要求。

由于高性能混凝土要求强度较高,就必须使粗集料具有足够高的强度,一般粗集料强度应为混凝土强度的115倍~210倍或控制压碎指标值>10﹪。最大粒径不应大于25mm,以10~20mm为佳。
        (二)高性能混凝土的配合比控制
        高性能混凝土的配合比控制在设计思路上国内外和国内研究历史中均存在很大的区别。在以往传统的混凝土配合比设计方法中,是按混凝土的强度要求的具体等级计算混凝土的水灰比,而现在则是将整个要求从强度要求变成了耐久性的要求,首先需要根据环境作用等级确定电通量指标,由此来选择水胶比、控制胶凝材料最小用量以及掺和料的比例。由于客专隧道的衬砌和仰拱设计强度等级为C35或C30,一般情况下,为了满足电通量要求和水胶比限值要求,混凝土的强度都是超强的。胶凝材料用量及粉煤灰所占比例在进行配合比参数设计时,为保证混凝土的耐久性,混凝土中胶凝材料总量应处在一个适宜范围内,不仅有最低限要求,含气量的要求也是配合比中的重要内容[5]。以往工程仅在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量,这是对混凝土耐久性的规律认识不足的表现。实际上,混凝土中适量的引气,不仅能改善混凝土的抗冻性,与此同时还可以明显地减轻混凝土泌水性,使拌合物中的水分悬浮状态更加稳定,从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。
        三、高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用
        (一)高性能混凝土在道路施工中的应用
        高性能混凝土在道路施工中得以应用,着重讲究的是高性能混凝土的耐久性,道路需要反复使用,因此使用高性能混凝土可以通过提升道路施工中的施工质量,有效预防道路路基下沉。同时由于高性能混凝土的强度,整体的道路强度也将得到提高,高性能混凝土的耐受性使得即使路面受到雨水浸泡、冲刷、侵蚀、重物碾压也可以保证路面的力学形状不发生改变,同时由于高性能混凝土的施工性高,
        具有流动性高,粘聚性好等优点,因此在道路浇筑方面可适应性很强。在道路施工中运用高性能混凝土施工需要根据路面的施工需求选择不同的施工方法和施工工艺,从而提升修建道路的经济利益和创造更多的社会价值。如在施工中采用高流态的方法,选择坍落度在240-2700mm,这种施工方法可以有效节约材料,经济效益更高。
        (二)高性能混凝土在桥梁施工中的应用
        在桥梁的施工中,高性能混凝土也有着广泛的应用,包括桥梁的主梁、墩基和墩部等都是用水泥混凝土浇筑的,而采用高性能的混凝土,浇筑的难度低,同时浇筑后的强度高,不易断裂,具有韧性,因此力学性能不会轻易被改变,浇筑的桥梁往往具有更高的使用寿命。如上海的东海大桥就使用了高性能混凝土进行浇筑,使用了煤灰矿粉等作为混凝土的原材料之一,不仅节约环保还提升了强度和耐久性,节约了成本。使用高性能混凝土,有助于提升桥梁的跨径长度和桥梁整体的强度。
        结语
        高性能混凝土在道路桥梁的应用中具有良好的效果,未来还有进一步探究发展的空间。
        参考文献
        [1]刘玉刚.高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用[J].黑龙江科学,2020,11(10):102-103.
        [2]陈永松.高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用[J].交通世界, 2019(21):16-17.
        [3]高建升,孔宇.在道路桥梁工程施工中高性能混凝土技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(10):120.
        [4]孙丽丹.高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用分析[J].交通世界,2019(07):92-93.
        [5]张耀国.高性能混凝土在路桥工程施工中的应用[J].科技风,2018(29): 119+131.
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