高性能高耐久性混凝土在桥梁工程中的应用分析

高性能高耐久性混凝土在桥梁工程中的应用分析

刘涛

宁波阳光混凝土有限公司 浙江省宁波市 315000

摘要：高功能水泥在性价比、稳定能力、低強度性、高耐久性等几个方面，都要比传统的普通水泥高。将新型高性能水泥使用在大桥工程建设中，就可以充分发挥其高强度的结构特性，从而很好地实现了路桥工程的重要结构特性要求。所以本文将结合案例，着重.就新型高性能水泥在大桥工程建设中的使用策略进行剖析，并给出了新型高性能水泥在大桥工程建设中的原料选择、配套比选择、拌合运输、施工管理和维护等阶段的具体措施与要点。

关键词：高性能；高耐久性混凝土；桥梁工程中的应用

在路桥工程建设中，水泥是一个重要的建筑用材，水泥的品质对大桥建设的整体质量将会形成决定性因素。高性能水泥凭借其优异的力学性能和耐久性，已逐步成为路桥施工中不可或缺的重要建筑材料。

一、高性能混凝土的定义和特性

（一）高性能混凝土的定义

高性能混凝土是指一类新兴的高科技混凝土结构，拥有超高耐久性、高工作性能和超高体积稳定性的混凝土结构。它是以普通的砂浆为基底，优化原料配制比例，添加活性细砂和增味剂，进行砂浆抗拉强度、耐腐蚀性能和电抗能的进一步增强，从而产生一个全新的砂浆^[1]。

（二）高性能混凝土的优质特性

高性能水泥的在性价比、稳定能力、低強度性、高耐久性等方面，都要比常规的普通水泥好。高性能混凝土一般将耐久作为工程设计的关键性指标，并根据各种使用条件，对以下特性的要点进行了确定:耐久、工作性、适用范围、结构刚度、尺寸稳定性和经济性。

(1)对新型高性能水泥有极强的持久性。混凝土耐久性指的是具备对抗外界的影响，但同时又能使混凝土构件维持完好的外形、优异的通过特性的能力。因此混凝土耐久性对建筑物影响很大，甚至直接关系到其寿命。

(2)对高性能混凝土有极高的抗拉强度。高性能砼就是采用材料的高性能和化合反应，大幅度提高了砼界面结构的抗拉强度，使之比一般砼的抗拉强度更高。

（三）高性能混凝土具有极高的性价比

当铺设同样技术标准要求的桥梁工程时，高性能水泥比传统的普通水泥更要节约耗材，从而减少了施工成本。因此，粉煤灰等高性能混凝土实现了对工业垃圾的再利用，极大节省了资源与生产成本^[2]。

二、桥梁施工中，高性能水泥的使用

（一）工程概况

某拟建大桥工程项目的墩柱、承台、盖柱、桥跨构造、大桥系等都使用高性能混凝土材料，其强度级别主要包括以下三个，即C40、C50和C60。

（二）原材料

(1)水泥。水泥对于混凝土来说是无法取代的胶凝材料，本工程使用普硅混凝土，其比表面积按300m二/kg~350m2/kg严格控制，且铝酸三钙的实际浓度宜控制在百分之八之内。

(2)长效减水剂和引气剂。如前所述，为了降低含水率和增加流动性以及硬度，必须向水泥中添加适量长效减水剂。但按照现有标准和规范，有效减水剂的总含气量宜限制在百分之三之内。至于引气剂方面，其特性必须满足有关标准;在进行拌和平衡之后，水泥的气泡须保证均匀分布和细小，使含气量在保持百分之四~百分之六以内。此外，高效减水剂与引气剂也需要分别添加^[3]。

(3)集料粒度。在新型高性能水泥中，集料粒度时应尽量避免强碱集料反应。入场之前，对集料进行专门的检测测试，并经检验证明为合格后方可许可入场。

(4)矿物填充料。为了使水泥产生符合要求的密实性，还必须向水泥中掺入一定数量的矿物填充料，如部分粉煤灰、硅粉和磨细炉的渣粉。

（三）配合比设计

配制对新型水泥配合阶段提供了更多的条件，主要体现在二个层面:一新型水泥配置阶段，必须利用各种类型的建筑材料，并根据相应的混合比例进行拌和，以实现增加水泥强度的目的。二在新型高性能水泥使用阶段，必须要严格控制水灰比，以确保钢筋和水泥之间的结合比满足相应技术条件，最后产生的新型高性能混合水。

（四）计量、拌和

对原料的质量投放一般采用电子计算法进行，并严格地根据配合比来计算质量和称重。

（五）运输、浇筑

对水泥实施运送时，应选用较平顺的道路，并尽量减少运动频次，以缩短运送的时间，并防止因震动而过度产生混凝土离析。同时所用的运输装置也应当能达到水泥浇筑时间要求，并与水泥的最高车速相适应，以确保建筑施工能够顺利而持续的完成。在建筑施工启动之前，应当先对水泥实施迅速混匀，并持续在1~2min范围内，在检查并确定混凝土质量达到均匀化程度后启动建筑施工。如果减水剂的消泡不完全，将在表层形成一些大泡沫，所以首先应该对减水剂实施完全消泡，以后再采用引气剂。与此同时，也要严格控制连续施工高度，一般各个楼层不得大于30cm。而对于倒角部等大泡沫不易清除的部位，应适当降低施工标高，一般各个楼层高度不得大于20cm。在水泥施工过程中，还应同时进行每点，利用振捣密实减小水泥内部泡沫，使水泥均匀密实。

（六）养生

因为高性能砼的水泥灰比一般偏小，为防止形成高塑性的收縮裂纹，这时候就一定要在混凝土浇筑以后马上采取湿润的保养工作。与此同样，针对胶凝材料使用很大的情形也必须在混凝土浇筑以后马上采取湿润保养工作。与此同样，针对胶凝材料使用很大的情形，也必须采取适当的保温措施，来避免由于温度过高所形成的低温度裂纹。在保养阶段应当按照保养规定，在砼浇筑完毕以后的十二个小时之内，对已浇筑砼予以全面覆盖，并对高性能砼实行喷水保养。并且按照混凝土温度和砼水化热温度，调节保养方法。针对该桥梁建设工程在完成砼的施工以后，对其采用覆栓拧紧，让水从侧面自然的留下保护;待洒水保养时间达到二天之后，可在侧面加以拆卸。

结束语

高性能水泥是一项系统工程.耐久性是高性能水泥的重要关键技术指标。主要是从科学技术角度，在结构耐久方面对高性能水泥的发展趋势和应用情况作出了简要论述，在实践操作中，必须根据中国各地的气候气象、自然.经济社会发展水平、地方性建筑材料的供应情况、建筑施工技术条件等多方面考察，唯有如此，才能保持和改善水泥结构的耐久，也才能确保中国建筑事业的可持续发展。

参考文献：

[1] 康勇. 高性能高耐久性混凝土在桥梁工程上的应用研究[J]. 城市建设理论研究（电子版），2014(36):1561-1561.

[2] 陈世樑. 高性能高耐久性混凝土在桥梁工程中的应用分析[J]. 山西建筑，2017，43(24):111-113.

[3] 王小东，张启志，曹中顺. 复掺粉煤灰和超细矿渣对高性能混凝土力学与耐久性能的影响研究[J]. 当代化工，2022，51(1):35-38.

刘涛 男 1980.04 河北省安国市 宁波阳光混凝土有限公司 315032 大专 助理工程师 高性能混凝土在建筑施工中应用