高性能混凝土在橋梁工程施工中的應(yīng)用策略

葛朋

摘 ? ?要：高性能混凝土在性價比、穩(wěn)定性、強度性、耐久性等方面都要比傳統(tǒng)的混凝土高。將高性能混凝土運用于橋梁工程施工中，能夠充分利用其高強度的特質(zhì)，很好地滿足了橋梁工程重要構(gòu)件性能要求。因此文章結(jié)合實例，重點就高性能混凝土在橋梁工程施工中的應(yīng)用策略展開分析，提出了高性能混凝土在橋梁工程施工中的原材料選材、配合比設(shè)計、拌合運輸、澆筑及養(yǎng)護階段的具體措施要求。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;橋梁施工;施工策略

1 ?引言

在橋梁工程中，混凝土是一種關(guān)鍵性的施工材料，混凝土的質(zhì)量對于橋梁工程的整體施工質(zhì)量將會起到?jīng)Q定性作用。高性能混凝土依靠其良好的力學(xué)性能和耐久性，已逐漸成為橋梁建設(shè)工程中不可或缺的材料。

2 ?高性能混凝土的定義和特性

2.1 ?高性能混凝土的定義

高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。它是將普通的混凝土作為基礎(chǔ)，優(yōu)化原材料配合比，增加活性細砂和添加劑，實現(xiàn)混凝土強度、抗腐蝕能力以及抗壓能力的進一步提升，進而形成一種新型的混凝土。

2.2 ?高性能混凝土的優(yōu)質(zhì)特性

高性能混凝土在性價比、穩(wěn)定性、強度性、耐久性等方面都要比傳統(tǒng)的混凝土高。高性能混凝土以耐久性作為設(shè)計的主要指標，針對不同用途要求，對下列性能重點予以保證：耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

（1）高性能混凝土具有極高的耐久性?；炷聊途眯灾傅氖蔷哂械挚雇獠凯h(huán)境的干擾，并且還能使得混凝土結(jié)構(gòu)保持完整的外觀、良好的使用性的能力?；炷聊途眯詫蛄河绊懢薮?，直接關(guān)系著其使用壽命。

（2）高性能混凝土具有極高的強度。高性能混凝土正是通過材質(zhì)的高性能及化合反應(yīng)，大大提高了混凝土界面結(jié)構(gòu)的強度，使其比普通混凝土的強度更高。

（3）高性能混凝土具有極好的穩(wěn)定性。橋梁每時每刻承載著超高的荷載，其荷載能力取決于混凝土是否具有較好的穩(wěn)定性。高性能混凝土正是通過高效減水劑與各種原料的配合比，達到了提高混凝土穩(wěn)定性的目的，減少了橋梁因受到外部高溫和超強受力導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)遭受擠壓破壞變形的現(xiàn)象。

2.3 ?高性能混凝土具有極高的性價比

在鋪設(shè)同樣標準要求的橋梁工程時，高性能混凝土比傳統(tǒng)的普通混凝土要節(jié)省耗材，降低工程成本。例如，粉煤灰高性能混凝土實現(xiàn)了對工業(yè)廢料的利用，大大節(jié)約了資源和成本。

3 ?橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用

3.1 ?工程概況

某擬建橋梁工程的墩柱、承臺、蓋梁、橋跨結(jié)構(gòu)、橋面系均采用高性能混凝土，其強度等級分為三種，即C40、C50和C60。

3.2 ?原材料

（1）水泥。水泥對混凝土而言是不可替代的膠凝材料，本工程采用普硅水泥，其比表面積按300m2/kg～350m2/kg嚴格控制，且鋁酸三鈣實際含量應(yīng)控制在8%以內(nèi)。

（2）高效減水劑與引氣劑。如前所述，為減少含水量和提高流動性與強度，需要向混凝土中摻加適量高效減水劑。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和標準，高效減水劑的含氣量應(yīng)控制在3%以內(nèi)。對于引氣劑，其性能需要符合相關(guān)標準;完成拌和后，混凝土的氣泡應(yīng)保持均勻和細小，使含氣量處于4%～6%以內(nèi)。另外，高效減水劑和引氣劑必須分別摻加。

（3）集料。高性能混凝土中，集料應(yīng)避免堿集料反應(yīng)。進場前，應(yīng)對集料實施專門的檢查試驗，經(jīng)試驗確認合格后才能批準進場。集料分細集料與粗集料，其中，細集料以質(zhì)地堅硬、有良好級配且空隙率相對較小為準選擇，以細度模數(shù)在2.6～3.2范圍內(nèi)的干凈河砂為宜;粗集料按質(zhì)地堅硬且勻稱、粒形適宜、級配合理等要求選擇，其技術(shù)指標必須滿足現(xiàn)行規(guī)范提出的各項要求。

（4）礦物摻合料。為使混凝土具有符合要求的密實性，還需要向混凝土中摻加數(shù)量的礦物摻合料，如分粉煤灰、硅粉和磨細礦渣粉。本次主要使用粉煤灰，其質(zhì)量應(yīng)達到以下要求：（1）細度：當強度等級為C50以上時，不能超過12%，當強度等級小于C50時，不能超過25%;（2）需水量比：當強度等級為C50以上時，不能超過92%，當強度等級小于C50時，不能超過105%;3）燒失量：當強度等級為C50以上時，不能超過5%，當強度等級小于C50時，不能超過8%;（4）氯離子含量：不能超過0.02%;）5）含水量：不能超過1%;（6）硫酸鹽含量：不能超過3%;（7）安定性：不超過5.0;（8）游離態(tài)氧化鈣的含量：當為F類時，不能超過1%，當為C類時，不能超過4%。

（5）拌和與養(yǎng)護用水。不能使用海水、污水與pH值在5以內(nèi)的水，且氯離子含量不能超過200mg/L，硫酸鹽含量不能超過500mg/L。

3.3 ?配合比設(shè)計

配制高性能混凝土配比階段提出了更高的要求，主要表現(xiàn)兩方面： 一高性能混凝土配制階段，需要充分利用不同的材料，按照一定的配制比例進行攪拌，以達到提高混凝土強度的目的。二在高性能混凝土配制期間，一定需要嚴格控制水灰比，保證水泥與水之間的配合比達到相關(guān)技術(shù)要求，最終形成的高性能混凝土才符合施工標準。

3.4 ?計量、拌和

對原材料的投放通過電子計量進行，嚴格按照配合比來計算和稱量。除集料以外的其它原材料，質(zhì)量誤差不能超過±1%，集料的質(zhì)量誤差不能超過±2%。生產(chǎn)中應(yīng)對工藝、配合比及投料的方式都進行嚴格控制。在冬季進行施工時，需要對各類原材料進行適當?shù)募訜峄虮亍?/p>

3.5 ?運輸、澆筑

對混凝土進行運輸時，應(yīng)選擇平坦的道路，減少運轉(zhuǎn)次數(shù)，縮短運輸?shù)臅r間，避免由于振動過度導(dǎo)致離析。所用運輸設(shè)備應(yīng)能滿足凝結(jié)時間要求，并與澆筑的速度相適應(yīng)，以確保澆筑能夠順利且連續(xù)的進行。澆筑開始前，應(yīng)先對混凝土實施快速攪拌，持續(xù)1～2min，檢查確認混凝土達到勻化后開始澆筑。若減水劑的消泡不徹底，將在表面產(chǎn)生若干大氣泡，所以需要對減水劑實施消泡，之后再進行引氣。與此同時，還要嚴格控制連續(xù)澆筑高度，通常每層不能超過30cm。在倒角處等氣泡難以排出的部位，應(yīng)減小澆筑高度，通常每層不能超過20cm。在混凝土澆筑過程中，還應(yīng)同步做好振搗，通過振搗消除混凝土內(nèi)部氣泡，使混凝土均勻密實。

3.6 ?養(yǎng)生

由于高性能混凝土的水灰比普遍偏小，為了預(yù)防產(chǎn)生塑性收縮裂縫，這時候必須要在澆筑之后立即進行濕養(yǎng)護工作。與此同時，對于膠凝材料用量較大的情況，亦需要通過相應(yīng)的保溫措施來防止溫度過高而產(chǎn)生的溫度裂縫。養(yǎng)護階段應(yīng)當根據(jù)養(yǎng)護要求，在混凝土澆筑完成后的 12 個小時以內(nèi)，對澆筑混凝土實施全覆蓋，并對高性能混凝土進行灑水養(yǎng)護。根據(jù)施工環(huán)境溫度和混凝土水化熱溫度，調(diào)整養(yǎng)護方案。在該橋梁工程在完成混凝土的澆筑之后，對其進行覆栓擰緊，使水從側(cè)面自然留下養(yǎng)護; 等灑水養(yǎng)護超過兩天以后，可從側(cè)面開始拆模;待拆模完成后，再使用氈布進行濕潤養(yǎng)護; 對于工程的特殊部位，還需要使用薄膜塑料和涂刷養(yǎng)護液進行覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間約為 14 天; 最后配置高強混凝土C60 抗壓試件 50 組，通過檢查測試達到剛度、強度等標準要求后，養(yǎng)護工作完成。

4 ?結(jié)論

高性能混凝土需要嚴格控制原材料質(zhì)量，根據(jù)施工環(huán)境和工藝特點設(shè)計配合比。在施工過程中應(yīng)注重混凝土和易性和流動性的控制，保證振搗質(zhì)量，做好混凝土養(yǎng)生措施，合理利用水化熱控制混凝土凝固溫度。

參考文獻：

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