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简述道路桥梁施工中高性能混凝土的应用

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  摘 要:在我国道路桥梁的生产实践中,高性能混凝土得到了越来越广泛的应用,其作为近期混凝土技术发展的主要方向,有着便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、韧性和体积稳定性能优异的特点,多被应用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构中,且有着相较于普通水泥混凝土而言更为优异的使用性能。
  关键词:高性能;混凝土;施工工艺;物理性能;实际意义
  1 对高性能混凝土的综合概述
  随着我国城市化进程的加快,对道路桥梁施工中广泛使用的混凝土也提出了更为严格的要求,在此背景下高性能混凝土应运而生,也受到了科研工作者越来越多的关注,其作为近期混凝土技术发展的主要方向,有着相对于普通混凝土更为优异的物理性能和经济效益,主要表现在高性能混凝土材料是采用严格的生产施工工艺,有着便于浇捣、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多项优异的物理性能,之前的普通混凝土多是采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施进行生产施工,要想提高混凝土的力学性能,初期强度、刚度和体积稳定性以和在恶劣环境下的使用寿命,多是采用提高浇筑、捣实的方法进行操作,但这样做所得到的提升空间毕竟有限,提高混凝土的各项物理性能就必须从原料的选择、配合比设计上入手。
  如今高性能混凝土已经广泛应用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构中。需要特别注意的是,在使用高性能混凝土材料的过程中,需要对材料的物理力学性能、耐久性、工作性、结构性的设计上进行严格把握。高性能混凝土不仅代表着具有高强度,还具有极高的刚度、弹性模量和耐久性。
  2 研究高性能混凝土在道路桥梁中应用的实际意义
  在以往的生产实践中,普通混凝土往往不能够长久的使用,经常出现开裂和由于冰冻和融化而剥落的现象,致使相当多的道路和桥面遭受了严重的破坏,甚至发生了坍塌的事故,因此,要想彻底避免以上事故的发生,高性能混凝土的技术研发和使用已是迫在眉睫,这也是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。
  在道路桥梁进行建造施工时,高抗折强度是首先要解决的问题,而高性能道面混凝土的重要特征是具有极高的抗折强度,可以明显的提高道面的承载能力,从而,延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价,不仅如此,使用高性能混凝土材料所建造的道路桥梁还具有着足够的耐久性,能够在恶劣的气候环境中长期使用,此外,高性能道面混凝土还有着很好的变形性质,在道路日常的使用过程中,由于干缩道面板表面积很大,致使其有着很大的蒸发量,这就导致了道面板表面极易产生收缩裂缝的现象,如使用抗折弹性模量较高的高性能混凝土进行道路桥梁的建造就会在很大程度上避免此类问题的发生。
  如今高性能混凝土已经被广泛应用于离岸结构物和长大跨桥梁的建造中,其主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥中,不仅如此,由于高性能混凝土易于浇注、捣实而不离析且有着良好的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性,这就保证了桥梁在恶劣的气候环境下有着良好的寿命和耐久性,进而保证了能够获得更好的经济效益。总结起来就是高性能混凝土在桥梁工程上使用能够保证桥面的跨径更长、主梁间距更大、构件更薄、耐久性增强以及力学性能增强的优点。
  由于高性能混凝土有着高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度的优点,这就保证了高能混凝土所建造的道路能够承受冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、等恶劣环境的侵蚀。更为重要的是,由于高性能混凝土路面具有极为突出的耐久性,极大地提高了路基的施工质量,保证路基在长时间的使用中不下沉,不仅如此,高性能混凝土的使用也克服了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。
  此外,高性能混凝土还有着高强、高早强、高施工性等一系列优异的物理性能,在进行配对的过程中需要把握通过对原材料进行选择,优化混凝土配比,掺入复合高效外加剂,同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土的整体思想,做到从全局上综合把握。需要说明的是,如果能够通过改变改变道路混凝土的施工工艺,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态(接近自流平),坍落度达240~270mm的混凝土来进行施工,那么高性能混凝土的施工工艺必将取得质的进展,必将会带来极大的经济效益和社会效益。
  3 高强混凝土应用的施工工艺
  由于高性能混凝土相较于普通混凝土而言具有用水量少,水胶比低,拌合时较稠的特点,这就要求其在拌合时需要采用性能更好的搅拌设备,在使用搅拌设备搅拌过程中需要检验拌合物的均匀性,在进行施工过程中还需要准确称量不同原材的用量,保证出机口拌合物处于较小的波动幅度下,除此之外还需要严格控制砂石的含水量,要求施工人员实时监测处于搅拌过程中的混凝土,保证其稠度时刻满足拌合要求,进行高性能混凝土的运输过程中,通常采用罐车和泵送方式进行。而在后期的养护过程中由于高性能混凝土的水灰比较小,这要求在浇筑后立刻进行湿养护工作以防止裂缝的产生,除此之外,胶凝材料在高性能混凝土的配置过程中所占的比例较大,适当的保温措施也能够有效防止因温度波动出现裂缝的现象发生。
  4 结语
  经上述分析,高性能混凝土材料有着相较于普通混凝土而言更为优异的物理性能,解决了道路桥梁施工中强度及耐久性方面的问题,更为重要的是高性能混凝土也带动了高流态、免振自密实等一系列高科技方向的发展,并以此带来了更为可观的经济效益,这就说明了开展道路桥梁高性能混凝土的研究和开发具有重要的意义。在进行高性能混凝土的研究过程中,需要结合混凝土的自身特点和要求进行充分研究,其技术途径可以基本上确定为通过参杂复合高效外加剂,采用经过处理的优质矿物拌合料以此改善凝土内部的孔结构、孔分布等微观组织结构,最终提高混凝土的力学、耐久性、耐磨性等一系列理化性能。也相信随着高性能混凝土技术的一步步发展,我国道路桥梁建造行业必将取得辉煌的成就。
  参考文献
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  [2] 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] 郑建岚.现代混凝土结构技术[M].北京:人民交通出版社,2000.
  [4] 冯乃谦,孙逸增等.高强混凝土.辽宁省建设科技情报中心站,1993.
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