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摘要:高性能的混凝土在新时代已经充分应用到实际的建筑工程当中了,它作为一种新兴的建筑材料,可以在原有材料的基础之上让混凝土发挥更大的价值,提高了建筑材料本身的耐久性和实用性。它区别于传统的混凝土材料,在体积和强度方面等多角度进行了升级和改进,拥有了更大的使用价值和研究价值。分析了高性能混凝土的特性和发展前景,并对高性能混凝土的具体组成进行了探究,然后总结了路桥工程应用高性能新型混凝土的意义,并提出了高性能混凝土在路桥工程的应用,最后总结了高性能混凝土的应用中的注意事项。
关键词:高性能混凝土:路桥建设;应用
引言
混凝土结构作为公路桥梁工程中广泛使用的一种结构类型,其质量的好坏直接关乎公路桥梁工程建造的整体质量。当前,在我国广泛使用的高强混凝土主要是强度等级在C60以上的混凝土材料,其设计生产过程中除使用水泥、砂、石等原材料以外,还通过对减水剂、粉煤灰、矿粉、矿渣及硅粉等的适量使用,使得混凝土材料强度等级较常规混凝土有显著提高,且具备抗压强度高、整体密度大、孔隙率较低和抗变形能力强等诸多优点,对提升建筑结构、桥梁结构与部分特种结构的施工质量发挥了非常重要的作用。
1高性能混凝土的特性
1.1高耐久性
根据对高性能混凝土材料的研究可以发现,当前阶段的应用中表现最为突出的便是高耐久性。将这种高性能的混凝土材料运用到施工的建设过程中能够有效避免自然老化和人为因素导致的开裂的影响。其中,自然老化主要指的是在外界自然环境的长期影响下,由于缺乏对其进行阶段性的维护,而出现的开裂、土质疏松等问题。人为因素导致的开裂则主要指的是在道路的使用过程中,车辆的数量会不断的增长。如果车辆超载或者出现了超负荷的问题,将会导致路面开裂。
1.2高强度
从高强度的角度来看,这种高强度的混凝土材料在很大程度上也提高了其使用性能。不同的施工状况和施工要求,对混凝土的抗压能力也有不同的要求。根据相关的调查和研究可以发现,有些工程项目需要混凝土材料具备良好的抗压能力,而有些项目则对混凝土的抗磨能力提出了较高的要求。为此,在进行施工建设的过程中,相关的工作人员必须要做好前期的调查,根据工程的实际需求,选择合适的混凝土施工材料。比如在进行大跨度结构桥梁的建设中,由于其断面的面积较大。如果只是单纯依靠传统的混凝土材料,很容易因承载能力不够,而出现桥梁断裂问题的发生。为此,如果能够使用C60这种高强度的混凝土材料,则可以有效提高桥梁的承载力,在一定程度上也可以有效的避免上述问题的发生。
1.3可以优化路桥的工程结构
在路桥工程当中,应用高性能新型混凝土,不仅可以优化路桥的工程结构,还可以为桥梁的设计提供更多的可能性。将高性能新型的混凝土应用到路桥工程当中,可以降低路桥自身的结构重量,这一突破也是十分重要的。高性能混凝土的应用会为桥梁设计当中对于主梁间距和跨度比的设计提供更重要的条件,这样会为桥梁的整体结构形态提供更多的设计新颖性,也可以增加桥梁的其他功能,丰富桥梁自身的作用,在优化路桥工程结构的基础之上,扩宽了路桥工程的基本形式,使其并不局限于应用传统的混凝土中。
1.4可以提高路桥工程的技术水平
高性能新型混凝土的发展前景十分可靠,在技术方面也有很大的发展潜力,在未来的发展过程当中一定会取得很大的突破。当现代化的路桥施工技术结合了高性能的新型混凝土之后,有效改善了路桥的结构形式,并且和传统的混凝土相比较,高性能新型混凝土具有更好的抗压性能和致密性能,可以在原有的基础之上发展出更多方面的结构形式,满足了现代化路桥工程在施工方面的不同需求,也提高了路桥工程的实际施工技术水平,为以后的路桥工程建设提供了很好的范例。
2高强混凝土在公路桥梁工程应用中的注意事项
2.1强度取值与弹性参数计算
设计人员应当依照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)中的要求,对混凝土强度进行计算,确定其平均抗压强度与轴心抗压标准强度,进而通过混凝土强度折减系数得到规范要求的混凝土强度值。在计算过程中,设计人员要充分考虑标准强度规定下的折减系数,给予高强混凝土结构一定的额外安全度,明确高强混凝土的设计强度与强度标准。设计人员还应当采取实际测量的方式计算当前高强混凝土结构的弹性模量,确保高强混凝土的强度取值与弹性参数均符合规范中的具体要求。
2.2深梁抗剪能力计算
设计人员除了要依照规范内容计算常规状态下高强混凝土深梁结构的抗剪能力以外,还需要对极限状态下高强混凝土深梁结构的界面抗剪能力进行计算,以确保高强混凝土深梁结构在极限状态下的抗剪能力,对其整体应用效果有更加全面的把控。
3高性能混凝土施工工艺
3.1施工准备
(1)为使本工程施工建设能够顺利进行,施工前要对施工现场进行勘察。结合实际情况,使用相应的设备和工具,对施工过程中出现的安全和质量问题进行合理分析。(2)施工人员应对相关安全质量问题进行深入分析并做好相应的跟踪调查,明确问题产生的原因,对施工过程中出现的相关问题及时处理。(3)进一步细化施工工艺方案,使之具备可行性和合理性;在公路工程施工过程中,建立完善的质量管理体系,对每道工序进行质量检验,以利于有效的质量管理,保证最后质检结果真实可靠。
3.2拌和
(1)要求混凝土拌和的质量符合标准,对其搅拌设备定期进行安全检查。混凝土配制过程中,可通过添加减水剂,降低混凝土对水分变化的敏感性。(2)保证混凝土配制过程符合相应的标准和要求,对搅拌系统进行完善和优化,采用自动配制设备,避免因人为因素造成混凝土配制不合格的现象,借助配制材料的相应比重,使配制更加快捷、方便。(3)根据顺序,在适当时间点对物料进行充分搅拌,并控制相应的搅拌时间。
3.3振捣
(1)浇筑时随时做好振捣工作,保证混凝土均匀密实。若塌落时间较长,需要加密振动点的分布。(2)考虑到高性能混凝土的黏度很大,为有效消除气泡,必须做好分层浇筑,分层厚度不能超过300mm;同时要缩小插捣间距,一般控制在200~250mm内。(3)及时修整均匀振动捣密实后的混凝土,定浆后再涂抹二次,拉毛压光,涂抹表面时不可洒水,同时避免因操作不当而影响表面质量。(4)在抹面施工中应进一步加强冻融作用的质量控制,振动棒在振动过程中不能与预埋件、模板和钢筋发生碰撞,振动装置与侧模架的间距为50~100mm,振杆与模板之间的距离应控制在其作用半径0.5倍以内。(5)振杆插入混凝土后,应反复移动振杆以改变位置,但移动范围不得超过5-10cm,以便有效地排出空气,保证混凝土的密实性。
结语
高性能混凝土有着自己独特的优势和更加综合方面的性能,在路桥工程当中已经被充分肯定,并广泛应用于实际工程当中。但是在我国的路桥建设中,普通的混凝土虽然可以满足施工的要求,但是深入研发具有高性能的混凝土也是十分有必要的,因为这不仅可以提高整体的施工效果也可以充分的保障道路,桥梁建设等施工质量,是现代化建设必须要积极探索和推进的一项重要工程。
参考文献:
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