道路橋梁中高性能混凝土的應(yīng)用分析

王濤

（山西建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 山西太原 030002）

0 前言

與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，高性能混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、性能更好的特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于各類建設(shè)工作之中，并且取得了非常好的應(yīng)用效果。不過在對高性能混凝土進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，對于相應(yīng)的施工技術(shù)以及施工管理措施有了更高的要求，需要相關(guān)人員嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工建設(shè)，并做好高質(zhì)量的施工管理工作，最終確保道路橋梁工程建設(shè)具有更高的建設(shè)質(zhì)量。

1 高性能混凝土含義

高性能混凝土是指：施工性良好。常規(guī)施工條件下能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)均勻及密實(shí)，且能使振搗密實(shí)耗能及震動(dòng)噪音降至最低；強(qiáng)度高。使得建筑結(jié)構(gòu)中的肥梁胖柱現(xiàn)象盡量減少，同時(shí)能夠兼顧建筑結(jié)構(gòu)撓度及建筑美感、建筑功能等需求；耐久性良好。這一性能包含了抗水砂沖刷、抗沖擊、抗?jié)B、抗凍等性能；特殊性能。比如吸聲性、高耐磨性、自呼吸性及超早性等。

高性能混凝土在開發(fā)過程中，一般會(huì)使用摻合料和外加劑等，以此使得水泥得到節(jié)約，進(jìn)而使環(huán)境得到保護(hù)，自然資源及能源得到節(jié)約。不過高性能混凝土研究及開發(fā)人員，都很少從能源及資源、環(huán)境保護(hù)方面對高性能混凝土開發(fā)及研制進(jìn)行關(guān)注，強(qiáng)調(diào)在任一建筑工程中高強(qiáng)混凝土的使用，這對于地球?qū)氋F的資源無疑是一種浪費(fèi)，在現(xiàn)代資源有限的大背景下，這是極為不合理的。

2 高性能混凝土需要滿足的條件

在20世紀(jì)90年代提出的高性能混凝土中，需滿足以下條件：首先摻料水泥要保證綠色性，砂石料在開采過程中，對于環(huán)境的破壞有限，同時(shí)開采秩序性強(qiáng)，無浪費(fèi)現(xiàn)象；其次是水泥應(yīng)用量要盡量減少，以此使水泥應(yīng)用中產(chǎn)生的污染降低，比如排放的NOX、SO2、CO2等氣體，以此實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)；盡量多的使用工農(nóng)業(yè)廢物，當(dāng)然是經(jīng)過一定處理后的，比如稻殼灰、優(yōu)質(zhì)粉煤灰及細(xì)料礦渣等可以作活性摻合料使用，以此使水泥應(yīng)用量減少，對于混凝土性能也有加強(qiáng)作用；應(yīng)用大量黑色紙漿廢液以及工業(yè)廢液改性制作的減水劑，以及其基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的外加劑，不僅使得建筑用料減少自然資源，同時(shí)幫助工業(yè)消化工業(yè)污染液體；集中進(jìn)行混凝土攪拌，使混凝土攪拌現(xiàn)場出現(xiàn)的廢水以及粉塵、廢料得到消除，同時(shí)對廢水及廢料應(yīng)用進(jìn)行加強(qiáng)；高性能混凝土優(yōu)勢發(fā)揮，通過高性能混凝土的應(yīng)用，能夠使得建筑結(jié)構(gòu)的體積及截面積減小，進(jìn)而使得混凝土使用量減少，達(dá)成砂石、水泥用量減省的效果。對施工工藝進(jìn)行改良，使混凝土澆筑及振搗過程中的耗能及噪音較小。通過對混凝土耐久提升，對結(jié)構(gòu)使用年限延長，節(jié)約重建及維修費(fèi)用，自然資源也能得到保護(hù)；最后則是對大量拆除的建筑中，對建筑混凝土再利用加強(qiáng)，優(yōu)化并推廣使用再生混凝土。

3 高性能混凝土的具體應(yīng)用分析

3.1 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)

在道路橋梁工程中應(yīng)用高性能混凝土，做好相應(yīng)的配合比設(shè)計(jì)是施工過程的首要任務(wù)，設(shè)計(jì)是否合理，關(guān)系到施工質(zhì)量及施工成本控制，因此需要更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。

高性能混凝土在抗裂性能、抗?jié)B性能、抗凍性、抗腐蝕性等耐久性要求較高，并且要求具有較好的工作性，因此，應(yīng)嚴(yán)格按照高性能混凝土配合比的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，科學(xué)的設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)，并在施工過程中根據(jù)原材料含水量及各項(xiàng)指標(biāo)的變化進(jìn)行調(diào)整，才能達(dá)到最佳的效果。

①水膠比：根據(jù)道路橋梁工程建設(shè)對混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求，在配合比設(shè)計(jì)過程中要盡量降低水膠比，提高混凝土的強(qiáng)度、增大流動(dòng)度，可以采用加入聚羧酸高效減水劑，以滿足混凝土對強(qiáng)度和工作性的要求。②礦物摻合料：礦物摻合料能夠有效改善混凝土的抗侵蝕性能，加入一定量的礦物摻合料有利于提高混凝土的耐久性。粉煤灰的摻量宜為25%～30%。磨細(xì)礦粉的摻量宜為30%～50%。③含氣量：高性能混凝土的抗凍性能控制主要通過混凝土的含氣量指標(biāo)控制，在配合比設(shè)計(jì)過程中加入一定比例的引起劑，能夠在混凝土內(nèi)部形成均勻、細(xì)小、封閉的微小氣泡，不但可以提高混凝土的抗凍性，還能有效改善混凝土的工作性。④砂率：高性能混凝土是由粗骨料形成的密集配骨架體系，細(xì)集料的主要起到填充作用，控制粗細(xì)集料比例的指標(biāo)為砂率。選擇適當(dāng)?shù)纳奥?，能夠大大增?qiáng)混凝土的彈性模量和尺寸的穩(wěn)定性。

3.2 混凝土攪拌

高性能混凝土具有低水灰比的特性，因此做好混凝土的攪拌工作至關(guān)重要。混凝土在攪拌過程中，需將各種原材料充分混合，且顏色均勻，并且在混凝土攪拌結(jié)束后保證混凝土工作性能符合現(xiàn)場施工的實(shí)際要求。

3.3 混凝土運(yùn)輸

道路橋梁工程高性能混凝土施工均采用廠拌方法，即由混凝土攪拌站完成混凝土的生產(chǎn)，由混凝土運(yùn)輸車完成混凝土的運(yùn)送至施工現(xiàn)場，完成混凝土的澆筑。目前混凝土的運(yùn)輸主要采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)姆绞剑⑶以诨炷吝\(yùn)輸過程中需要采取相關(guān)的措施防止混凝土出現(xiàn)不良現(xiàn)象。

3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑要進(jìn)行施工技術(shù)交底，確定澆筑段落，宜分成澆筑，每層澆筑一次成型。混凝土澆筑前，要嚴(yán)格檢查模板縫隙及加固方式等，要完全符合規(guī)范及設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求。澆筑過程及澆筑方法要嚴(yán)格按照大體積混凝土的澆筑方案進(jìn)行控制，做到及時(shí)振搗，各個(gè)部位澆筑及時(shí)，防止出現(xiàn)空鼓，漏震，過震、泌水等現(xiàn)象。同時(shí)，要做好混凝土澆筑記錄，記錄澆筑過程中混凝土的狀態(tài)，以便后期查找。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)方式分為自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)，一般情況下均采用自然養(yǎng)護(hù)，特殊情況采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。采用自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土表面應(yīng)進(jìn)行覆蓋，一般采用草袋或者麻袋進(jìn)行覆蓋，并將其表面覆蓋塑料薄膜，并及時(shí)進(jìn)行灑水，保證混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度。蒸汽養(yǎng)護(hù)一般為室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，能夠較好的控制濕度和溫度，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d，蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后可進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。無論是何種養(yǎng)護(hù)方式，在養(yǎng)護(hù)過程中均應(yīng)控制好養(yǎng)護(hù)溫度與濕度，并做好養(yǎng)護(hù)記錄。

3.6 混凝土拆模

混凝土的拆模時(shí)間由混凝土拆模后的力學(xué)性能要求及工地試驗(yàn)室的立方體混凝土抗壓強(qiáng)度來確定，拆模后混凝土不得出現(xiàn)掉角、破損、變形等現(xiàn)象方可拆除相應(yīng)的模板。同時(shí)，在混凝土拆模過程中，應(yīng)嚴(yán)格關(guān)注混凝土內(nèi)外溫度變化，防止由于混凝土內(nèi)外溫差造成的溫度梯度從而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，使得混凝土表面出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象?；炷恋牟鹉９ぷ饕惨紤]氣候及天氣情況的影響，大風(fēng)、雨雪及氣溫驟變均不宜拆模作業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在道路橋梁工程的施工建設(shè)過程中，合理地應(yīng)用高性能混凝土結(jié)構(gòu)，能夠使得道路橋梁工程建設(shè)具有更高的質(zhì)量保證，同時(shí)還能節(jié)約相應(yīng)的建設(shè)成本，使得施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。因此，作為相關(guān)的施工人員，需要充分掌握高性能混凝土運(yùn)用的要點(diǎn)，不斷改進(jìn)和完善高性能混凝土的施工技術(shù)措施，突破實(shí)際施工過程中的難點(diǎn)，將高性能混凝土技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來。