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摘要:近年来,高性能混凝土在建筑行业获得了广泛的应用,在路桥建设中也同样发挥了重要作用。本文对高性能混凝土的优势及其在路桥工程中的应用进行了探讨,仅供参考。
关键词:高性能混凝土;路桥工程;性能;运用
一、高性能混凝土的性能
1.高耐久性能
普通混凝土一直以来都被建筑施工企业看成是耐久坚固的材料.被广泛应用于早期的混凝土基础工程众.事实上,普通混凝土在施工工艺以及技术特性方面存在不足之处.并不是混凝土基础工程建设中最理想的混凝土材料选择,而高性能混凝土是采用优质材料配置而成.具有很高的耐久性,能够减少严酷环境和气候变化对路桥建设结构的破坏作用,提高路桥建筑物的安全度,延长桥面和路面的使用期限.保证路桥工程的正常运作。
2.高强度性能
混凝土强度是高性能混凝土最基本的性能之一,它能满足路桥建筑的高强度要求,对路桥建筑的体积稳定性有决定性的作用。根据不同路桥建筑结构的特殊要求,混凝土强度会随着路桥工程建筑结构特殊要求的改变而改变。例如.有些路桥工程要求增加建筑结构具备较高的抗剪强度和抗压强度.有些路桥工程不需要混凝土强度在长期内有效.有些路桥工程对建筑结构的抗拉强度要求很高.有些路桥工程的建筑结构不能马上承受荷载,希望延长建筑结构的后期强度,有些路桥工程要求加强建筑结构的抗疲劳.抗冲切和抗磨损等方面的强度等等。施工工艺性能
3.施工工艺性能
贯穿于路桥工程建设的各操作工序.包括浇灌.拌和.振实等操作工序。工艺性能可以避免路桥建筑施工过程中的混凝土离析现象,提高路桥建筑的质量.高工艺性混凝土具有密实匀质的特点,可以实现路桥建筑结构的平整和表面光洁。混凝土的施工工艺性能直接关系混凝土的质量,提高混凝土的工艺性能.就能同时达到提高混凝土高体积稳定性、高强度和高耐性的目的。
4.高体积稳定性能
混凝土的体积稳定性有收缩变形、弹性变形以及温度变形三类.收缩变形是指混凝土的体积在凝结过程中发生了变形,混凝土在承受荷载后体积发生变形属于弹性变形.温度变形顾名思义就是混凝土在温度作用下体积发生变形。弹性变形是施工过程中常见的混凝土变形之一,在建筑混凝土材料普遍存在。弹性变形过大会影响混凝土的体积稳定性.减小弹性变形要通过提高混凝土的弹性模量来实现,具体的做法是.采用弹性模量较高的材料,提高混凝土的密实度,完善混凝土的配制,增强混凝土强度.从而提高混凝土的弹性模量,达到减小弹性变形的目的。目前.国际上没有统一的标准来规定高性能对混凝土体积稳定的要求,在这样的环境下.混凝土的弹性模量高低.温度膨胀系数与钢筋是否一致,收缩变形以及弹性变形大小.已经被默认为衡量混凝土稳定性的标准。
二、高性能混凝土的配合比例设计
1.控制好水灰的比例与胶凝材料的用量
高性能混凝土强度与水灰比例、与胶凝材料的用量的配合比例的配置有关,配合比不合理将会影响桥梁的耐久性。例如,对于水灰比较大的水泥石而言,其的渗透性较强、结构与空隙均较大,因此在配比时,将会降低混凝土的耐久性。桥梁当中的高性能混凝土中,水灰的比例应控制在0.35到0.4之间;使用的胶凝材料用量也应在500kg/m3以内。当胶凝用量过多,而骨料的用量减少,将会导致混凝土强度的下降以及开裂现象,使桥梁的耐久性下降。
2.把握好水泥的用量
桥梁的施工过程中,应重视对水泥用量的把握问题,这关系到混凝土的耐久性以及密闭性,如果水泥超量将对混凝土的结构稳定性造成影响。在使用水泥进行搅拌时,用矿物掺合料进行搅拌,能够较好的对施工过程出现的缝隙进行很好的填充,增强混凝土的硬化强度,并且改善骨料与水泥石之间的界面结构,确保提高混凝土的抗渗性、强度以及耐久性,利于进一步提高桥梁工程混凝土的强度。
3. 使用高效的砂率及减水剂
当水泥浆比例一定时,使用砂率能对混凝土的配合比产生较大的影响。例如,砂率小,应减少水泥的用量,以便更好地增强混凝土的耐久性与强度,同时也会对混凝土的泵送性能与和易性产生影响;当砂率较大时起,其的粘性也逐渐变大,对泵送的效率也产生影响。因此,采用高效的砂率及减水剂用于超细粉料的掺合搅拌,能减少对混凝土的用水量,提高其性能,确保桥梁施工的安全。
三、路桥工程中高性能混凝土的运用
1.公路中的使用。由于高性能混凝土具有高強度性、高耐久性等特点和优势,因而它能够承受冲刷、磨耗、冰冻、侵蚀等恶劣环境的影响。由于高性能混凝土具有耐久性的特点,在公路桥梁施工中运用,不仅能够保证路基不容易下沉,提高路基的质量,还能够解决混凝土强度等级低、水泥用量少的矛盾。高性能混凝土以耐久性为主要特征,主要是通过合理选择原材料、优化混凝土的配合比,掺入复合高效外加剂而获得高耐久性,性能远远好于普通混凝土。在公路施工中运用能够收到良好的经济社会效益。
2.桥梁中的使用。在桥梁建设中,高性能混凝土也得到了较为广泛的运用,主要是离岸结构物和长大跨桥梁,常常运用于主梁、桥墩部、墩基等。由于高性能混凝土具有良好的特性,并且易于浇筑、捣实而不离析、力学性能良好等特点,即使在恶劣的环境下也能够收到良好的运用效果,使用寿命也很长,因此,在桥梁建设中运用高性能混凝土,不仅能够延长桥梁的使用寿命,还能够收到更好的经济效益。例如,在上海东海大桥的建设中使用了高性能混凝土,它的配料是粉煤灰、矿料等,变废为宝,这样不仅使高性能混凝土具有高强度性、高耐久性、高抗腐蚀性等特征,还使得施工变得容易,节省大量的成本,增强桥梁的稳定性,提高了桥梁建设的经济效益,将来在桥梁施工建设中值得进一步推广和运用。
四、公路桥梁施工中高性能混凝土的质量控制策略
为了使高性能混凝土在公路桥梁施工中得到更好的运用,进一步提高公路桥梁的质量,结合工程建设的实际,可以采取以下策略来加强对高性能混凝土质量的控制。
1.质量控制与评估。一方面,在公路桥梁的设计过程中,要认真分析之前高性能混凝土结构性能的各项指标和数据,对即将建设的工程的高性能混凝土的各项指标进行合理的设计,做好预测工作;另一方面,当公路桥梁施工竣工结算之后,要根据质量控制策略和验收标准,对高性能混凝土的性能和各项指标进行科学合理的检验,做好评价工作,保证施工质量满足设计要求。
2.钢筋保护层厚度控制。在施工的过程中,钢筋保护层垫块往往可以采用多种多样的形式,既可以是变形形式,也可以是多面形式。但是,在垫块的预制过程中,要确保垫块的强度、抗渗性能、以及其它特殊性能满足设计要求,不能低于相应的参数标准和技术指标。
3.高性能混凝土的养护。在浇注振捣结束之后,还需要做好高性能混凝土养护工作,增强混凝土的强度与正常硬化性能。由于高性能的混凝土的水灰比相对较低,加上材料处于缺水状态,进行浇筑后,混凝土的表面受到温度差的影响而产生裂缝。因此,进行混凝土养护工作至关重要,当施工完成之后,应该对其表面采取保温保湿措施,常用的方法是加盖塑料薄膜。对于预制箱梁等大型的构件,可以采用低温蒸汽的方法进行养护。除此之外,在高性能混凝土初凝之后,也应该立即对其进行浇水养护,保证它的性能和质量。
结束语
综上所述, 路桥建设关系到交通的正常运转,是现代物流运输的动脉。在现代物流运输中扮演着不可或缺的角色。将高性能混凝土运用到道路桥梁施工中具有重要的意义,对路桥事业的发展有促进作用。我们工作人员在路桥施工作业过程中使用高性能混凝土,要抓好各个工序的进度工作.紧紧围绕高性混凝土的性能和路桥建筑施工要求,达到提高路桥施工工程质量的目的。
关键词:高性能混凝土;路桥工程;性能;运用
一、高性能混凝土的性能
1.高耐久性能
普通混凝土一直以来都被建筑施工企业看成是耐久坚固的材料.被广泛应用于早期的混凝土基础工程众.事实上,普通混凝土在施工工艺以及技术特性方面存在不足之处.并不是混凝土基础工程建设中最理想的混凝土材料选择,而高性能混凝土是采用优质材料配置而成.具有很高的耐久性,能够减少严酷环境和气候变化对路桥建设结构的破坏作用,提高路桥建筑物的安全度,延长桥面和路面的使用期限.保证路桥工程的正常运作。
2.高强度性能
混凝土强度是高性能混凝土最基本的性能之一,它能满足路桥建筑的高强度要求,对路桥建筑的体积稳定性有决定性的作用。根据不同路桥建筑结构的特殊要求,混凝土强度会随着路桥工程建筑结构特殊要求的改变而改变。例如.有些路桥工程要求增加建筑结构具备较高的抗剪强度和抗压强度.有些路桥工程不需要混凝土强度在长期内有效.有些路桥工程对建筑结构的抗拉强度要求很高.有些路桥工程的建筑结构不能马上承受荷载,希望延长建筑结构的后期强度,有些路桥工程要求加强建筑结构的抗疲劳.抗冲切和抗磨损等方面的强度等等。施工工艺性能
3.施工工艺性能
贯穿于路桥工程建设的各操作工序.包括浇灌.拌和.振实等操作工序。工艺性能可以避免路桥建筑施工过程中的混凝土离析现象,提高路桥建筑的质量.高工艺性混凝土具有密实匀质的特点,可以实现路桥建筑结构的平整和表面光洁。混凝土的施工工艺性能直接关系混凝土的质量,提高混凝土的工艺性能.就能同时达到提高混凝土高体积稳定性、高强度和高耐性的目的。
4.高体积稳定性能
混凝土的体积稳定性有收缩变形、弹性变形以及温度变形三类.收缩变形是指混凝土的体积在凝结过程中发生了变形,混凝土在承受荷载后体积发生变形属于弹性变形.温度变形顾名思义就是混凝土在温度作用下体积发生变形。弹性变形是施工过程中常见的混凝土变形之一,在建筑混凝土材料普遍存在。弹性变形过大会影响混凝土的体积稳定性.减小弹性变形要通过提高混凝土的弹性模量来实现,具体的做法是.采用弹性模量较高的材料,提高混凝土的密实度,完善混凝土的配制,增强混凝土强度.从而提高混凝土的弹性模量,达到减小弹性变形的目的。目前.国际上没有统一的标准来规定高性能对混凝土体积稳定的要求,在这样的环境下.混凝土的弹性模量高低.温度膨胀系数与钢筋是否一致,收缩变形以及弹性变形大小.已经被默认为衡量混凝土稳定性的标准。
二、高性能混凝土的配合比例设计
1.控制好水灰的比例与胶凝材料的用量
高性能混凝土强度与水灰比例、与胶凝材料的用量的配合比例的配置有关,配合比不合理将会影响桥梁的耐久性。例如,对于水灰比较大的水泥石而言,其的渗透性较强、结构与空隙均较大,因此在配比时,将会降低混凝土的耐久性。桥梁当中的高性能混凝土中,水灰的比例应控制在0.35到0.4之间;使用的胶凝材料用量也应在500kg/m3以内。当胶凝用量过多,而骨料的用量减少,将会导致混凝土强度的下降以及开裂现象,使桥梁的耐久性下降。
2.把握好水泥的用量
桥梁的施工过程中,应重视对水泥用量的把握问题,这关系到混凝土的耐久性以及密闭性,如果水泥超量将对混凝土的结构稳定性造成影响。在使用水泥进行搅拌时,用矿物掺合料进行搅拌,能够较好的对施工过程出现的缝隙进行很好的填充,增强混凝土的硬化强度,并且改善骨料与水泥石之间的界面结构,确保提高混凝土的抗渗性、强度以及耐久性,利于进一步提高桥梁工程混凝土的强度。
3. 使用高效的砂率及减水剂
当水泥浆比例一定时,使用砂率能对混凝土的配合比产生较大的影响。例如,砂率小,应减少水泥的用量,以便更好地增强混凝土的耐久性与强度,同时也会对混凝土的泵送性能与和易性产生影响;当砂率较大时起,其的粘性也逐渐变大,对泵送的效率也产生影响。因此,采用高效的砂率及减水剂用于超细粉料的掺合搅拌,能减少对混凝土的用水量,提高其性能,确保桥梁施工的安全。
三、路桥工程中高性能混凝土的运用
1.公路中的使用。由于高性能混凝土具有高強度性、高耐久性等特点和优势,因而它能够承受冲刷、磨耗、冰冻、侵蚀等恶劣环境的影响。由于高性能混凝土具有耐久性的特点,在公路桥梁施工中运用,不仅能够保证路基不容易下沉,提高路基的质量,还能够解决混凝土强度等级低、水泥用量少的矛盾。高性能混凝土以耐久性为主要特征,主要是通过合理选择原材料、优化混凝土的配合比,掺入复合高效外加剂而获得高耐久性,性能远远好于普通混凝土。在公路施工中运用能够收到良好的经济社会效益。
2.桥梁中的使用。在桥梁建设中,高性能混凝土也得到了较为广泛的运用,主要是离岸结构物和长大跨桥梁,常常运用于主梁、桥墩部、墩基等。由于高性能混凝土具有良好的特性,并且易于浇筑、捣实而不离析、力学性能良好等特点,即使在恶劣的环境下也能够收到良好的运用效果,使用寿命也很长,因此,在桥梁建设中运用高性能混凝土,不仅能够延长桥梁的使用寿命,还能够收到更好的经济效益。例如,在上海东海大桥的建设中使用了高性能混凝土,它的配料是粉煤灰、矿料等,变废为宝,这样不仅使高性能混凝土具有高强度性、高耐久性、高抗腐蚀性等特征,还使得施工变得容易,节省大量的成本,增强桥梁的稳定性,提高了桥梁建设的经济效益,将来在桥梁施工建设中值得进一步推广和运用。
四、公路桥梁施工中高性能混凝土的质量控制策略
为了使高性能混凝土在公路桥梁施工中得到更好的运用,进一步提高公路桥梁的质量,结合工程建设的实际,可以采取以下策略来加强对高性能混凝土质量的控制。
1.质量控制与评估。一方面,在公路桥梁的设计过程中,要认真分析之前高性能混凝土结构性能的各项指标和数据,对即将建设的工程的高性能混凝土的各项指标进行合理的设计,做好预测工作;另一方面,当公路桥梁施工竣工结算之后,要根据质量控制策略和验收标准,对高性能混凝土的性能和各项指标进行科学合理的检验,做好评价工作,保证施工质量满足设计要求。
2.钢筋保护层厚度控制。在施工的过程中,钢筋保护层垫块往往可以采用多种多样的形式,既可以是变形形式,也可以是多面形式。但是,在垫块的预制过程中,要确保垫块的强度、抗渗性能、以及其它特殊性能满足设计要求,不能低于相应的参数标准和技术指标。
3.高性能混凝土的养护。在浇注振捣结束之后,还需要做好高性能混凝土养护工作,增强混凝土的强度与正常硬化性能。由于高性能的混凝土的水灰比相对较低,加上材料处于缺水状态,进行浇筑后,混凝土的表面受到温度差的影响而产生裂缝。因此,进行混凝土养护工作至关重要,当施工完成之后,应该对其表面采取保温保湿措施,常用的方法是加盖塑料薄膜。对于预制箱梁等大型的构件,可以采用低温蒸汽的方法进行养护。除此之外,在高性能混凝土初凝之后,也应该立即对其进行浇水养护,保证它的性能和质量。
结束语
综上所述, 路桥建设关系到交通的正常运转,是现代物流运输的动脉。在现代物流运输中扮演着不可或缺的角色。将高性能混凝土运用到道路桥梁施工中具有重要的意义,对路桥事业的发展有促进作用。我们工作人员在路桥施工作业过程中使用高性能混凝土,要抓好各个工序的进度工作.紧紧围绕高性混凝土的性能和路桥建筑施工要求,达到提高路桥施工工程质量的目的。