浅析高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用

杨培林　唐云刚

（中交二航局第二工程有限公司重庆　404100）

浅析高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用

杨培林唐云刚

（中交二航局第二工程有限公司重庆404100）

混凝土是现今建筑过程中必不可少的材料，但是，普通的混凝土的安全性比较低，因耐久性不足使得建筑损坏的事例日益增多。而高性能海工混凝土以其自身所具有的较强的耐冻性和抗氯离子渗透的功能在建设跨海桥梁工程中得到应用，但是它在跨海桥梁工程中的应用还处在初始阶段，本文主要从高性能海工混凝土的含义、特点以及在跨海桥梁工程中的应用着手，并提出提高高性能海工混凝土耐久性的措施，以期促进高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中得到更好的运用。

高性能海工混凝土；跨海桥梁；耐久性

1　高性能海工混凝土的含义及原材料组成

1.1高性能海工混凝土的含义

高性能海工混凝土是由水泥、掺和料、骨料以及高效减水剂和拌合用水等混凝土的常规原材料，通过常规的工艺，采用优质的混凝土掺和料和高效减水剂的复合，并用与之相符合的水泥以及骨料，并且经过配合比的优化制作而成的，从而形成低缺陷、低水胶比、高耐久、高耐腐、高密实的高性能混凝土。高性能海工混凝土与其他的混凝土的主要区别在于它的含气量和氯离子的渗透性上。高性能海工混凝土具有高稳定性、高耐久性以及良好的工作性，尤其在跨海桥梁工程的应用中得到更好的展现。跨海桥梁在使用的过程中，海水的腐蚀作用会减少桥梁的使用寿命，而高性能海工混凝土的耐久性可以延长桥梁的使用寿命，并且为海上和海下的工作提供安全保障。

1.2高性能混凝土原材料的组成

（1）水泥。高性能海工混凝土经过试验和同类的工程经验，应采用普硅酸盐水泥五十二点五级或者更高等级水泥，而且水泥的使用量大概在500kg/m3左右，不易使用矿渣、粉煤灰和火山灰质的硅酸盐水泥。

（2）掺和料。高性能混凝土的配制可以采用活性掺和料。而高性能海工混凝土的配制中掺摸粉煤灰或者细矿渣时，可以同时添加少量的硅灰。

（3）骨料。质地坚固的天然的洁净河砂是高性能混凝土配制的首选原料，粗骨料的选用应该为质地坚固的，符合级配要求的碎石，使用的时候要用淡水进行冲洗，以免出现碱骨料反应。

（4）高效减水剂。对高效减水剂的选取，应该优先选用相容性高和减水率高的脂肪族类的高效减水剂和聚羧酸盐类高效减水剂，聚羧酸盐类高效减水剂即可以提高减水率和水泥的分散的能力，又可以有效地控制海工混凝土坍落度的损失，而且还对混凝土耐久性的提高有巨大作用。

（5）拌合用水。对拌合水的使用，高性能海工混凝土所使用的拌合水的水质标准应是饮用水的标准，并且所含的氯离子的含量要小于200mg/L。

2　高性能海工混凝土的特点

2.1具有耐久性

高性能混凝土有许多分支，而海工混凝土就是分支之一，海工混凝土的耐久性是由海洋的气候条件和环境决定的。在桥梁的设计和建设过程中，对氯离子渗透性有严苛的要求，以使桥梁的各个部分都能够具有耐久性，从而延长桥梁的使用寿命。高性能混凝土对抗冻性也有严格的要求，因为抗冻性也是耐久性的一个指标，当温度降低时，高性能海工混凝土的抗冻性使桥梁所受的损害降到最低。

2.2具有良好的工作性

只有把高性能混凝土应用于跨海桥梁建设的实践中，它才具有真正的意义。如果一种混凝土具有高的耐久性和耐腐蚀性，但是不能进行施工实践，那它就是无用的。高性能海工混凝土无疑是可以进行良好的工作的。海工混凝土具有较强的流动性、可塑造性以及保水性，这些功能都极大地促进了混凝土浇筑的速度。

2.3具有高强度性

由于海工混凝土中掺加了高度减水剂，使得配合比中的水胶比降低，从而使其具有高强度性，而且，海工混凝土中添加了优质的掺和料，使得水化后可以产生更多的孔隙，从而使得混凝土的结构更加密实。这些都使得海工混凝土的28d标准的强度比普通的混凝土高，进而使得海工混凝土具有更高的强度。

3　高性能海工混凝土的施工过程

3.1海工混凝土的搅拌

高性能海工混凝土的拌制，应该采用逆流式的强制搅拌机或者卧轴式的强制搅拌机。这是因为高性能混凝土比普混凝土的水灰比小，粘性更大，以致于拌制的难度更大，为了使混凝土被搅拌均匀，所以采用这两种搅拌机。先以掺和料与砂相伴，再加入水泥和拌合水拌合，最后加入骨料和减水剂和水相拌合的二次投料法。

3.2海工混凝土的泵送运输

由于高性能混凝土具有高粘性，所以在泵送的过程中，压力损失加大。所以，在施工中，要根据应选择合适的泵机，要符合混凝土的压送速度和坍落扩展度为依据。也可以调整二者来适应泵机运输的要求。

3.3海工混凝土的浇筑

由于高性能海工混凝土具有高粘性，所以在浇筑的过程中，应该使用高频振捣器进行施工。在混凝土浇筑到顶面的时候，应当进行两次振捣和两次抹面，把表面的浮浆给刮去，以保证海工混凝土密实性的特征。通过振捣实验，海工高性能混凝土具有较好的抗离析和抗泌水性。正确的浇筑，可以提高海工混凝土外观的性能。

3.4海工混凝土的养护

由于高性能混凝土的水胶比低，所以易于产生收缩以及自身的脆性而出现裂纹，所以，在浇筑成型时就立即用薄膜进行覆盖，保证水分不流失，确保环境湿度。在浇筑作业后，应该对海工混凝土进行长期而有效的保养措施。

4　提高耐久性的措施

4.1加大混凝土保护层的厚度

能够延长跨海桥梁工程的使用寿命的最简单而直接的方法就是加大混凝土保护层的厚度。但是，在加大保护层厚度的过程中，要有一个度，而不是随意增加，如果混凝土保护层的厚度过大，那么反而会因为材料本身的收缩和脆性而使保护层出现一些裂缝，使其混凝土对钢筋保护作用的降低。

4.2使用阻锈剂

阻锈剂是通过对氯离子的提高而形成的一种氧化物保护膜，使钢筋表面的腐蚀浓度降低，进而可以使钢筋混凝土的使用寿命增加，这是一个极其有用的方法。因此，高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用时，为了提高其耐久性的，在施工的过程中应该注意使用阻锈剂，同时要注意阻锈剂的质量是否符合相关的标准。

4.3混凝土的保护涂层

为了保证高性能海工混凝土在跨海大桥施工工程中的耐久性，混凝土的保护涂层也是十分必要的。完整的混凝土的保护涂层有利于阻隔混凝土跟腐蚀性介质相接触，进而增加钢筋混凝土的使用时间，延长跨海桥梁的使用寿命。因此，在施工中，要特别注意保护涂层的完整。

5　结束语

海水的腐蚀作用以及劣化使得跨海桥梁在使用过程中损坏加大，而在跨海桥梁的建设中使用高性能海工混凝土，可以使大桥的耐久性和耐腐蚀性提高，延长了跨海桥梁的使用寿命，并且为海上和海下的工作提供安全保障，而且也为同类型的桥梁建设工程提供丰富的经验，从而可以使以后的工程建设得以借鉴，以期促进高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用，使我国的交通基础设施建设得到完善，进而促进我国经济的迅速发展。

[1]冯乃谦.高性能混凝土结构[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]张誉，蒋利学，等.混凝土结构耐久性概论[M].上海：上海科技出版社，2011.

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[4]徐强.《高性能海工混凝土在上海深水港工程中的应用技术研究》技术鉴定报告[R].上海市建筑科学研究院，2010.

U444

A

1673-0038（2015）15-0216-02

2015-3-19

杨培林（1986-），男，重庆人，本科。