高性能混凝土在桥遂结构中的应用

高性能混凝土在桥遂结构中的应用

李 帆

重庆建工桥梁工程有限责任公司，重庆 400060

摘要：高性能的混凝土是二十世纪八十年代末期在混凝土的结构耐久性设计前提上来研发出来的一类新概念混凝土。它的首要设计指标为耐久性，有着高体积、高强度、高公正性以及高耐久性等特性。到目前为止，它在许多重要的工程得到广泛应用，特别应用到环境比较恶劣的桥梁隧道重要的结构工程内，其体现出更强的优越性。它是未来混凝土技术的发展趋势。本文根据混凝土结构设计基本要求，以某公路的桥梁隧道施工过程总混凝土应用作为案例，优化混凝土的配合比，强化现场混凝土搅拌控制，在混凝土的强度、抗渗性能、经济性以及外观方面得到良好效果。

关键词：高性能；混凝土；桥隧结构；应用

引言

高性能的混凝土通过较高抗性强度以及较大的耐久性特征，其广泛使用在了我国桥梁隧道结构施工过程当中，给我国桥梁建设和应用的安全和可靠性带来比较多的基础^[1]。伴随着我国城市化发展越来越先进，各种桥梁隧道工程越来越多，为了确保桥梁结构较高的可靠性，使用了性能比较高的混凝土来看成是桥梁隧道结构是未来发展的必然趋势。本文根据混凝土结构设计基本要求，以某公路的桥梁隧道施工过程总混凝土应用作为案例，优化混凝土的配合比，强化现场混凝土搅拌控制，在混凝土的强度、抗渗性能、经济性以及外观方面得到良好效果^[2]。

1 原材料的选取

1.1 水泥

在选择水泥方面，需要选取一般的硅酸盐水泥。它的强度等级需要低于42.5，同时存在较低的稠度。对粉煤灰的硅酸盐水泥或者火山灰质的硅酸盐水泥不适合进行应用。这是因为后面两个已经存在一定量掺和料混入进去，进而在实际应用的过程中，因为存在不一样的质量要求，进而给水泥配置和应用带来一些影响。在此次工程当中，应用了P.O42.5的水泥^[3]。

1.2 骨料

粗骨料和细骨料都需要科学的来进行级配应用，其中细骨料选择2.6-3.0范围细度模数范围中粗砂，然而粗骨料需要选择较小线胀系数，均匀的、质地坚固的并且最大的粒径不应该大于25mm洁净碎石。不仅如此，选择洁净碎石压碎值指标需要比10%要小，或者它的抗压强度应该比100兆帕要小。根据不一样比例能够把2个粒级进行混合之后，分别实行筛分试验和紧密度试验，然后选取能够充分对级配要求进行满足的材料，按照试验的结果来制作出混合和紧密度比例曲线图。其中，2个级配比例为曲线内最大紧密度相应比例值。在此次桥梁隧道工程当中，选取细度模数是2.6的江沙作为细骨料，粗骨料是两级配，也就是70%是10-25毫米，30%的是5-10毫米。

1.3 添加剂

在选择添加剂方面，需要选择的添加剂有着对混合土耐久性大大提升的效果，塌落度比较小的损失，提高减水率的产品。不仅如此，添加剂和水泥间有着比较好的相容性。另外，在对高性能混合土进行配置的时候，对高效的减水剂选择和普通混凝土相对比而言存在比较多的要求。它作为完成混凝土高性能关键的指标。此工程应用的减水剂是第三代的高效减水剂。这类材料优点是和胶凝材料相容性比较强，同时存在较高的减水率和较小的用量。

1.4 掺和料

掺合料需要比较稳定的质量，同时比20%细度要小。矿物掺和料含有磨细矿渣粉、粉煤灰、硅灰等等。这个桥梁隧道工程应用一级的粉煤灰。

2 配合比

2.1 工程的基本要求

此工程的混凝土工作性能、强度要求以及力学性能等各类指标分别是：C30耐久的混凝土等级，塌落度允许的范围为160mm-200mm。不仅如此，需要混凝土不泌水，并且确保比较好的易性、流动性。它的环境作用等级为T1，含气量应该小于2，其有着比较强的抗裂性能。电通量需要比1500C要小，每立方米的碱含量比三公斤要小。然而，氯离子的含量比胶凝材料0.1%要小，高于0.8胶凝抗腐蚀系数，并且可以更好的对C30等级混凝土力学的性能指标进行满足。

2.2 配比基本原则

首先，所设计的高性能混凝土配合比需要通过正交试验来实行，也就是试验因子选取水泥的用量、掺和比例以及水胶比。在合理水平当中进行试验，测试混凝土在不一样龄期和拌合物状况当中力学的性能指标和耐久性能。其次，正交分析试验结果，进而找到混凝土性能试验内各个因子水平和未来的发展状况。再次，通过整体的考量来对最优配合比例进行确定。

其次，为了更好的确保混凝土的强度、均匀性和抗渗透性，粗骨料不应该选择粒径大于25mm材料。然后，应用的减水剂需要和工程使用的水泥进行配合。

4. 对胶凝材料浆体的体积进行控制。通常情况下，为了确保高齿轮的稳定性能特征，需要充分表现高性能的混凝土，有效控制胶凝材料浆体积在混凝土体积的35%。

第五，对上面的基本因素和原则进行充分考虑，通过各类试验之后，对此次工程混凝土的配比参数和实际应用配合比进行确定。

3 施工质量方面的控制

要想更好的完成高性能混凝土在桥梁隧道结构工程施工过程内质量保障，就需要除了有效控制原材料质量控制外，还含有运输、养护、浇筑和搅拌等多个环节方面的全方位控制。

3.1 搅拌

科学搅拌混凝土，不但可以让设计配合比可以进行混合均匀，还可以发挥强化和塑化的效果。第一，搅拌设备。此次工程应用的搅拌设备含有粉料的储料罐、骨料的配料仓和配置的自动计量功能搅拌站。其中，骨料配料仓还有着在线检测含水量设备，可以更好的完成在线连续检测砂石含水实际量，进而可以对混凝土配合比进行及时的调节。第二，投料。此工程应用的水泥和粉煤灰都是通过罐装的方法。送料方法完成了自动计量螺旋送料器。皮带输送机主要功能为对石料和砂进行配送，水和添加剂同样应用自动计量来进行投送，不能让人工来进行投料。此工程各个材料投料量最大的允许偏差是胶凝材料、水和添加剂是±%，细骨料和粗骨料是±2%。根据水泥、细骨料和外掺料的相关环节，各个步骤都需要确保高于半分钟搅拌时间。搅拌总的时间需要高于三分钟，也就是比普通的混凝土要长。

3.2 运输

此工程使用了混凝土泵和罐车运输来实现对混凝土运输。不仅如此，这还能够更好的确保浇筑连续性。降低混凝土运输时间和转载次数，以混凝土卸出自搅拌机到实现浇筑混凝土所用时间不影响混凝土的性能标准作为底线。当罐车到浇筑的位置时候，高速对罐车进行旋转20秒钟之后，然后采用料斗或者泵车对混凝土拌合料进行传输。

3.3 浇筑

在对混凝土含气量和塌落度进行测量的时候，结果符合有关标准之后能继续来浇筑。在浇筑之前，需要全面检查预埋件、模板和钢筋的规格、数量和位置。浇筑过程中，通过高频的振捣器来振捣高性能混凝土，一直到没有气泡冒出到顶部作为限制。因为高性能的混凝土有着比较迅速的振动衰减和较强的塑性粘度等特征，进而在振捣的过程中需要关注垂直点振，预防发生增加密度振捣的问题。

4 结束语

高性能的混凝土通过较高抗性强度以及较大的耐久性特征，其广泛使用在了我国桥梁隧道结构施工过程当中，提升了我国桥梁建设和应用的安全和可靠性。伴随着我国城市化发展越来越先进，各种桥梁隧道工程越来越多，为了确保桥梁结构较高的可靠性，需要采用性能比较高的混凝土。本文分别从原材料的选取、施工质量方面的控制以及配合比方面探讨了高性能混凝土在桥遂结构中的应用，力求进一步给有关设计人员带来一定的参考，不断促进道路桥隧工程持续健康的发展。

参考文献：

[1]李纵，杨宏志，徐远鹏.哈大铁路客运专线高性能混凝土在第二松花江特大桥施工中的应用[J].铁道建筑技术，2019.

[2]刘野.高性能混凝土在公路桥梁建设中的应用措施[J].民营科技，2011.

[3]王磊，李伟，于越.高性能混凝土技术在桥梁工程上的应用[J].城市建设.2020.