道路桥梁施工中高性能混凝土的应用探析

道路桥梁施工中高性能混凝土的应用探析

高峰

山东省圣地公路工程监理咨询中心山东济宁272000

摘要：道路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，应引起有关部门的高度重视，从战略的高度来认识这个问题。开展道路桥梁高性能混凝上的研究和开发具有重要的意义，展道路桥梁高性能混凝土的研究，应结合混凝土自身特点和要求进行。但是也应该考虑到，随着混凝士技术的高流态、免振自密实高科技方向的发展，道路桥梁混凝土施工工艺改革势在必行，现道路桥梁高性能混凝土的技术途径：应以掺复合高效外加剂，经处理的优质矿物掺合料来改善混凝土内部的孔结构、孔分布等，提高混凝士的力学、耐久性．耐磨性等一系列性能。简单地说，就是：高强水泥+复合高效外加剂+优质矿物掺合料+优质骨料。

关键词：高性能混凝土；应用

引言

目前国内的混凝土行业主要朝着高性能方面发展。这种采用优质材料髟翻，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高，具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑，桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。

高性能混凝土往往被人们将其与高强度混凝土联系起来，其实质高性能混凝土不仅仅是高强度，而且具有相当高的刚度，弹性模量和耐久性，普遍混凝土不能长久作用，如许多混凝土车道在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化而剥落，许多桥面遭受严重破坏；许多混凝土桥梁在地震中倒塌。因此，只有采用高性能混凝土才有可能避免这些不该发生的事故。

一、高性能混凝土的特性

1、高强度

混凝土的强度与功能应用有密切的联系，在道路桥梁的工程中，不同的部分所需要混凝土的强度也不同，有的部分需要混凝土具有良好的抗压能力，有的部分需要混凝土具有良好的抗磨能力，所以在道路桥梁施工中要对混凝土的特性充分了解。例如，在大跨度结构桥梁建设中可以应用高性能混凝土来减小断面构件，C80强度的混凝土可以提高桥梁的承载能力到原来的2倍，增加了大跨度桥梁的使用寿命。

2、高耐久性

高性能混凝土的耐久性表现为较强的抗自然老化与抗人为开裂性。自然老化指的是混凝土长期暴漏在空气中，受到雨水、风雪、日晒等自然环境的影响，混凝土内部结构遭到破坏，出现干裂、土质疏松等情况。人为开裂指的是道路桥梁的使用过程中由于长期的车辆碾压或车辆超载超过了路面桥面的承受能力，导致路面桥面的受损开裂现象。为了提高道路桥梁的使用寿命和强度，加强混凝土的抗自然老化与抗人为开裂能力是一种较为有效的方式。为了增强道路桥梁的耐久性，可以采用密度较高的高性能混凝土进行施工。高性能混凝土的密度是普通混凝土的5-10倍，具有很好的抗自然老化能力与抗人为开裂能力。

3、高性能混凝土的经济性

桥梁工程应用高性能混凝土可以节省原材料，减少混凝土和钢筋的用量，延长了道路桥梁的使用寿命，因此具有良好的经济性。

4、高工艺性

高性能混凝土的施工要求十分严格，高工艺性是道路桥梁施工质量的重要保证。包括混凝土的浇灌、搅拌、振捣在内的每道工序都要符合施工标准才能保证道路桥梁的施工质量。严格按照施工要求制作出来的高性能混凝土强度和密度特性都非常好，振捣中不会出现离析的现象，施工过程中性能稳定，完工后道路桥梁的表面光洁、平整，且耐磨性好。

5、高稳定性

高稳定性是道路桥梁中使用高性能混凝土的最终标准，稳定性主要表现为不收缩、不变形、不产生裂缝、不变弹性。影响道路桥梁路面不稳定的因素有很多，如日晒、雨淋、风雪、腐蚀、碳化等，高性能混凝土通过改变混凝土的水泥标号和水泥用量来降低水量，从而提高混凝土的密度和耐久性。

6、高性能混凝土的坍落度

高性能混凝土的泥浆体和粗骨料间粘力强，优良稳定性和均匀性使高性能混凝土坍落度较大，便于在成型后形成均匀密实的结构。

二、研究高性能混凝土在道桥中应用的意义

由于受目前高速发展的经济形势影响，对一种使用周期长，经济成本低的道路桥的需求也提上了议事日程。

九七年年召开的第十六届国际混凝土路面会议中对于路面的设计提出了明确的要求，要求他们满足平均强度，还应该具有一定的耐久性能。要求中具体阐明我们应研制出一种强度为十七Mpa的高强度混凝土，只有这种高性能的材料才能有效提高路面的密实度、使其具有超强的抗渗透能力。基于上述，我们的高性能材料就应运而生了。

随着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”，采用高性能道面混凝土，提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势。

2.1国际化目标要求。在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土，用于铺筑连续的混凝土路面。提高混凝土道面表面的致密性、抗渗性都是很重要的，而这是需要通过高性能混凝土来实现的。

2.2高性能道桥路面混凝土的强度。高性能道面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能道面混凝土可以显著提高道面的承载能力，延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价。

2.3高性能道桥路面混凝土的耐久性高性能道面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。

2.4高性能道面混凝土的变形性质。（1）干缩道面板表面积很大，蒸发量大，干缩有可能引起道面板表面产生收缩裂缝，需加强养护。（2）抗折弹性模量高性能道面混凝土的抗折弹性模量E，经实测，1级为4.305104MPa，2级为4.845104MPa，3级4.605104MPa。强度3级的高性能道面混凝土的配合比中，骨料用量较少，粗骨料最大粒径较小。

三、高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土，设计寿命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇，成为特殊的掺和材料，使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性，又易于施工，直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定，还能提前感知混凝土的过度疲劳。

高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：

（1）跨径更长；（2）主梁间距更大；（3）构件更薄；（4）耐久性增强；（5）力学性能加强。

结束语

高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性，引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来，世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与开发应用，使高性能混凝土技术取得了很大的进展，在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果。

参考文献

[1]陈家辉.高性能混凝土应用现状及其前景[J].广东土木与建筑,2000(5):3-8.

[2]郑建岚.现代混凝土结构技术[M].人民交通出版社,2000.