桥梁高性能混凝土应用技术研究

建筑与工程　桥梁高性能混凝土应用技术研究　张　明　（沈阳鑫通公路工程监理咨询有限公司１１００００）　［摘要］近年来，随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，推动了建筑业的发展速度，各类工程建设项目随之与日俱增。目前，基本上所有的桥　梁工程都是以混凝土作为主体结构，然而，由于普通混凝土的工作性能存在一些缺陷，致使桥梁结构常常会出现裂缝等质量问题，这在一定程度上影响了桥梁的稳　定性和耐久性。而高性能混凝土以其自身优良的性能，逐步获得了工程界的认可，也被广泛应用于桥梁等工程项目的建设中。基于此点，本文就桥梁高性能混凝土　应用技术展开研究。　［关键词］桥梁；高性能混凝土；配合比　中图分类号：ＴＵ７４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９－９ｌ４ｘ（２叭４）０９—０２０２—０ｌ　一　高性能混凝土概述　三．高性能混凝土在桥梁工程中的应用研究　（一）桥梁工程中Ｈ　Ｐｃ的施工工艺要点　高性能混凝土简称ＨＰＣ，是现阶段混凝土技术应用的重要方向，必须采用　严格的施工工艺以及优质的材料配制，以避免在浇筑、振捣时产生离析现象。由　１．在使用一般搅拌设备时，要对拌合物的均匀性进行试验验证，而使用逆　流式搅拌机或卧轴式搅拌机则不需要试验验证，并且能够保证在较短时间内搅　拌均匀拌合物。　于高性能混凝土具备早期强度高、力学性能稳定的特点，如具备良好的密实性、　抗渗性、韧性、水化热、体积稳定性等性能优势，所以将其应用于高层建筑、桥梁　建设以及恶劣环境下的建筑工程中，能够确保建筑结构的质量。因高性能混凝　土所具有的这些技术特性得到了建筑领域的高度关注，为此，近些年来，诸多国　家投入了大量人力、物力、财力研究高性能混凝土，推动了高性能混凝土技术的　２．在商陛能混凝土制备时要准确计量各种原材料，严格检查堆料和称重装　置，以确保出机口拌合物具备稳定的性能。尤其重点把控砂石含水量，通过搅拌　设备上的含水量测定设备密切关注搅拌中的混凝土稠度变化，若发现混凝土稠　度出现波动，要及时进行含水量调整。　发展。如，目前Ｃ６０的高性能混凝土已经广泛应用于高层建筑、海洋建筑结构以　及桥梁建设中，ｃ８０和Ｃ１００的高性能混凝土也在多个工程试点项目中得以成功　应用。　３．采用罐车运输高性能混凝土，采用泵送的方式浇筑高性能混凝土，以方　便后添加￣ｌ，；Ｉｔｌ剂。　高性能混凝土是一种可满足特殊用途和特殊性能的混凝土，若只采用常规　材料以及普通拌和、浇筑、养护等施工工艺，则难以满足高性能混凝土的施工要　求。为保证高性能混凝土的长期力学性能、体积稳定陛、初期强度以及较长的使　用寿命，就必须提高浇筑、捣实的技术标准。如果建筑物施工使用的是普通？昆凝　土，那么在建筑物投入使用后，极容易受外力作用出现开裂、冰冻融化后剥落、　地震中倒塌等状况，而高性能混凝土不仅具备高强度混凝土的高强度特点，而　且还具备良好的耐久性、刚度和弹性模量，能够有效避免类似状况发生。　二　高性能混凝土的优良性能分析　ＨＰＣ的优良性能具体体现在以下几个方面上：　（一）高强度　４．商陛能混凝土因其自身具备水灰比小的特性，一股隋况下泌水少或不泌　水，加之高性能混凝土使用较大量的凝胶材料，易受温差影响产生温度裂缝，所　以，必须在浇筑完高性能混凝土后马上实施保温保湿养护措施，避免因高性能　混凝土发生塑性收缩而产生裂缝。　（二）Ｈ　Ｐｃ在桥梁工程中的应用技术优势　１．加快了施工速度。ＨＰＣ最为基本的三大特征是高强度、高耐久性和高稳　定性，其这些特征恰恰是桥梁结构所必备的几大要素。正是基于这一原因，使得　恨得施工单位在进行桥梁结构设计时，将高性能混凝土纳入到了规划要求当　中。ＨＰＣ在桥梁工程建设中的应用，能够使混凝土在实际使用中发挥出最大的　资源优势，大量的桥梁工程实践表明，以ＨＰＣ作为主体的桥梁工程，不但自重较　小、耐久性较高，而且还能加快施工速度、缩短施工周期。例如，南京长江二桥的　业界的大部分专家学者全都认为ＨＰＣ必须具备足够高的强度，也有少部分　学者认为若是工程有特殊需要时，ＨＰＣ也可向中等强度适当延伸。通常隋况下，　ＨＰＣ的强度是利用降低水灰比以及掺人适量的外加剂来予以实现的。大量的工　程实践表明，因ＨＰＣ具有足够高的强度，应用其修建大跨度的桥梁，能够进一步　减轻结构本身的自重，有利于降低基础荷载，同时还能减少原材料的实际用量　和运输量，这样可以使经济效益显著提高。　（二）高耐久性　主跨，其在施工过程中采用了ＨＰＣ，施工工期照预定工期提前了２０ｄ，结构质量　也大幅度提高，该主跨自桥梁正式运营后，并未出现较为严重的质量问题。　２．延长了桥梁的使用年限。ＨＰＣ在桥梁工程中应用，可以大幅度延长桥梁　结构的使用年限。这是因为ＨＰＣ可以与其它建筑材料进行有机粘合，其粘合性　相当于普通混凝土的５倍左右。目前，大跨度桥梁工程应用ＨＰＣ的较多，例如，加　拿大的联盟大桥、美国的Ｃｈａｒｅｎｔｏｎ￣河桥、中国的三门峡黄河公路大桥等等，　以上这些桥梁结构的设计使用年限均为ｌ０ｏ年以上。由此不难看出，ＨＰＣ在桥梁　由于ＨＰＣ在整个硬化的过程当中自身的体积非常稳定，加之水化热较低、　温升小，从而使得冷却时的温度收缩相对较小，并且干燥收缩也比较小，具有致　密的细观结构，正因如此，ＨＰｃ一般不会过早地出现宏观或是微观裂缝，这使其　具备了良好的抗渗性能。此外，ＨＰＣ本身还具有优良的抗介质侵蚀能力以及低　收缩和低徐变的特性，这些特性的综合使ＨＰＣ具有了超高的耐久性。　（三）经济性　工程中的应用，使桥梁结构的使用寿命显著提高。　结论　总而言之，在桥梁工程的建设过程中，为了进一步提高桥梁结构的整体稳　定性和耐久性，有必要采用高性能混凝土。在应用高性能混凝土的过程中，除了　要严格控制好配合比之外，还应当在混凝土施工中控制好施工质量，这有助于　确保桥梁工程的整体质量。现如今，随着桥梁结构日趋大型化，结构的稳定性更　在拌制ＨＰＣ的过程中，一般都会掺人大量的工业废渣，这不但节约了大量　的资源，而且还使环境得到了保护。同时，自密实免振捣混凝土能够大幅度提高　施工速度、缩短工期，还不会产生噪音污染。ＨＰＣ虽然单价要比普通混凝土稍高　一加重要。为此，应当将研制工作性能更加优良的高性能混凝土作为未来一段时　期的重点，这对于推动桥梁工程的发展具有非常重要的现实意义。　参考文献　些，但若是从工程的总体造价来看，因为大幅度减少了人工、机械等费用，总　体建设成本要远远低于普通混凝土。由此可见，在实际工程应用中，ＨＰＣ具有良　好的经济性。　（四）良好的适用性与施工性　［１】欧阳华林．苏祖平．徐明．大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的试验研究　【Ｊ］＿世界桥梁．２００９（６）．　［２】冯乃谦．路新瀛．郝挺宇．阎广庆．耐久１００年以上的高性能混凝土［Ｊ］．　混凝土与水泥制品．２０１２（８）．　［３］冷发光．韩跃伟．高强和高性能混凝土的发展与应用以及对高性能混　凝土的讨论［ＪＪ．工业建筑．２０１　０（１０）．　［４】张习贤．高效预应力高强混凝土在桥梁上部沟造中的应用［Ｊ］．华北水　利水电学院学报．２００９（１２）．　［５】冷发光．冯乃谦．高性能混凝土渗透性和及评价方法研究［Ｊ］．低温建筑　技术（自然科学版）．２０１１（１１）．　现如今，以混凝土为主体的结构的桥梁工程逐步向高荷载、大跨度的方向　发展，尤其是预应力混凝土桥梁主体的钢筋布置较为密集，这对混凝土的工作　性能提出了更高的要求，即易于浇捣、施工中不离析、能适用于各种类型的桥梁　工程，如钢管混凝土拱桥、预应力箱梁等等。同时，还要求混凝土应具备良好的　施工性能，只有这样才能确保混凝土的整体浇筑质量，也才能确保混凝土的强　度、耐久性、稳定性以及密实性。ＨＰＣ中由于掺人了大量的磨细矿渣，在配制过　程中需要对其粘性加以注意，这有助于提高混凝土的施工性。　２０２　科技博览