高性能混凝土在路桥建设中的应用

王 鹏马东凯

(1呼伦贝尔市公路通行费管理局 内蒙古自治区呼伦贝尔 021000 2呼伦贝尔市公路通行费管理局 内蒙古自治区呼伦贝尔 021000)

高性能混凝土在路桥建设中的应用

王 鹏1马东凯2

(1呼伦贝尔市公路通行费管理局 内蒙古自治区呼伦贝尔 021000 2呼伦贝尔市公路通行费管理局 内蒙古自治区呼伦贝尔 021000)

高性能混凝土作为一种新型材料，它能让混凝土充分发挥价值，目前已经广泛用于建筑工程中。和传统混凝土相比：高性能混凝土拥有很好的耐久性，在工作性、实用性、体积性、强度等方面更强。本文结合路桥建设，对高性能混凝土在路桥建设中的应用进行了简单的分析。

高性能；混凝土；路桥建设；应用

高性能混凝土是一种高新材料，同时也是近期混凝土的发展方向它属于性能均质的混凝土，必须使用对应的施工工艺、材料配置，方便振捣不离析、浇筑、稳定力学性能，尤其适合桥梁、高层建筑与长时间暴露的建筑结构。因为高性能混凝土有很好的综合特性，所以引起了国内外广泛关注。高性能混凝土是一种能满足特殊用途、性能的混凝土，如果使用常规材料、浇筑、拌合、养护等方式很难达到高性能混凝土要求，必须借助捣实、浇筑等方式，延长使用周期。

1 高性能混凝土的概述

1.1 高性能混凝土定义

进行建筑工作的人都知道，高性能混凝土属于背广泛应用的材料。1999年，ACI（国际建筑业权威组织）对高性能混凝土进行了定义：符合匀质与特殊性能组合要求的混凝土。该定义太笼统，很多人根本不知道何谓性能混凝土。建筑业普遍认为：拥有高工作性、高阻抗、高密实性、高抗渗性的混凝土属于高性能混凝土。

1.2 高性能混凝土特性

首先，工作性。高性能混凝土有很好的工作性能，具体包含高聚性、高流动性与浇注性。塑形混凝土的塌落度通常在1-5cm内，在新拌状态下，高性能混凝土的塌落值大于20cm。为了得到更好的密度与强度，将新型减水剂应用到其中，能在水胶比相对较低的状态下，让高性能混凝土拥有很好的流动性。

其次，耐久性。混凝土耐久性是混凝土构造在自然使用环境与材料内部因素的双重作用下，保障工作性能。除上个世纪九十年代，极端恶劣的工作环境下建筑的混凝土工程外，针对HPC于极端恶劣环境下，并且工作年限超过10年的记录非常少，要真正精确预测HPC使用周期是很困难的。Atcin表示：从普通混凝土工作经验来看，高性能混凝土更为耐用、有效。Gagne等人认为：混凝土耐久性更多受环境恶劣程度与混凝土渗透性影响，所以在评价时应该渗透到混凝土中，或者对高性能混凝土特性的影响。借助氯离子观察高性能混凝土渗透值，证明空隙连通性会随着水胶比降低而变差，甚至影响侵蚀介质的移动。

最后，力学性能。高性能混凝土在高度重视耐久性的基础上，必须有良好的强度。反应高强度混凝土强度力学指标的体现为：混凝土拉伸、立方抗压、轴心抗压、弯曲强度与劈裂程度等。

1.3 高性能混凝土的发展前景

在二次工业革命之后，国内工业技术也有了很大发展，交通运输越来越重要，群众希望铺设的道路耐用、持久，开始不断更新物理特性。高性能混凝土最初源于美国，因为强度与耐久性明显超过传统混凝土，所以得到了广泛的应用。1992年，中国引入高性能混凝土技术，并且被用于建筑行业。随后该技术被应用到路桥建设中，并且得到很多单位认可，截至目前依然是路桥建设的重要材料。发展到现在，全球很多国家都投入了大量资料改善研究，以优化高性能混凝土。中国也召开了高性能混凝土制作工艺研究会，说明高性能混凝土有一个很好的发展空间。

2 高性能混凝土在路桥工程的应用

2.1 高性能混凝土在桥梁中的使用

与之前相比，现代桥梁工程对施工技术有更高要求，验收要求更繁杂。新桥梁的主梁桥墩间距更大、跨径更长，但是构件更加淡薄，为了让桥梁力学满足验收标准，并且工程造价始终在预算以内，施工企业要尽量选用耐久性良好、强度高、经济效益好的高性能混凝土。对于空中主桥梁必须具备很好的韧性与强度，这样才能确保力学性能与稳定性，以方便施工。将高性能混凝土应用到桥梁施工中，不仅能满足上述要求，对于水中墩基与桥墩还有很好的稳定性，在耐腐蚀的同时，具备硅、碳的高性能混凝土一直是很好的选择。另一方面，该材料无需太多养护，即使在恶劣的环境下，桥梁依然能够使用多年，有很好的经济效益。

高性能混凝土有很广的应用面积，并且方便捣实、浇筑，它能长久、出色的维持力学特征。对于工程早期，混凝土韧性与强度较好，有出色的稳定性。例如：南京大胜关长江大桥全长为9273米，混凝土应用量达到1225万立方米。建设该大桥时，钻孔桩一共用了2355根，混凝土约55万立方米。由于该长江存在钻孔桩，并且桩的长度在 107-112米间，所以在修筑这条桥梁时，混凝土灌注难度与要求都非常高。在仔细分析后，先确立配合比，由于工程使用了超长、大孔径摩擦桩，很多钻孔还处于弱硫酸盐中，此时钻孔桩混凝土不仅要达到设计要求，还必须有耐久性，这样才能保障连续灌注作业。

2.2 高性能混凝土在道路中的使用

养护难易度、耐久性与建设资金一直是高性能混凝土的重点内容，这些内容也影响着体积稳定、施工性能、耐久性与舒适度，所以高性能混凝土在很长时间会遭受冻冰、侵蚀、冲刷、水渗、磨耗等各类极端天气影响。在道路修筑中，耐久性对整个工程具有重大影响，它能最大程度的改善施工质量，避免路基下沉。同时，还需破解混凝土强度不够、水泥用量等问题。但是它对耐久性的要求一直居高不下。也正是上述因素影响，让高性能混凝土的耐久性成为重点指标。另外，它还需要高早强、高强、高粘结、高流动、高浇筑等各种特性。

为保障道路修筑质量，调和高性能混凝土时，必须结合相关操作思路与配方进行：先选择优化原料配比，加入适当外加剂，加入适当的工业废料，具体如：矿渣、粉煤灰与硅灰等，同时确保混凝土拌合物性能。在施工过程，只有质量均匀、离析角度合适、流态高的高强混凝土才能施工。另外，其耐久性明显超过普通混凝土，在高强混凝土施工中，必须考虑到道路本身的特性，整合高强混凝土自身特点，充分发挥高强混凝土长处与优势，对其进行综合、全面的思考，以深化混凝土研究工作。当混凝土生产出现变化，施工工艺也会改变，不再使用滑模摊铺施工，使用240-270mm塌落度、高流态的高性能混凝土工作。该方法很大程度上弥补了当代道路高性能混凝土的不足，同时代理了经济收益，对提高居民生产生活发挥了重大价值。典型事例有青藏铁路，沿线环境异常恶劣，为达到混凝土灌注要求，必须保障混凝土结构性能与耐久性，以减小混凝土水化温升。

3 结语

对高性能混凝土在现代路桥中的应用进行研究有很强的实践意义，它满足国内经济建设与发展，对促进现代化发展有很大作用。高性能混凝土具有原料丰富、价格便宜、制作简单等特点，在路桥建设中占据着核心位置。鉴于高性能混凝土施工的种种优势，希望各施工部门与单位引起重视，做好新型材料改良工作，从而推进现代建筑行业发展。

[1]冯琦.高性能混凝土在路桥建设中的应用[J].交通世界（工程技术）,2014,(10):210-211.

[2]艾尔西丁·阿不都热依木.高性能混凝土在路桥建设中的应用[J].黑龙江交通科技,2012,(6):68-68.

[3]闫福云.高性能混凝土在路桥建设中的应用[J].黑龙江交通科技,2012,(10):100-100.

[4]王跃文.高性能混凝土在路桥建设中的应用分析[J].河南科技,2013,(7):147.

[5]焦壮.高性能混凝土在路桥建设中的应用分析[J].交通世界（建养机械）,2012,(6):202-203.

U45

B

1007-6344（2017）02-0067-01

王鹏（1988~），男，籍贯山东省巨野县，本科学位，助理工程师，现任职于呼伦贝尔市公路通行费管理局，研究方向为智能交通系统。

马东凯（1986~），男，籍贯山东省巨野县，硕士学位，助理工程师，现任职于呼伦贝尔市公路通行费管理局，研究方向为交通运输工程管理。