浅议公路桥梁施工中高性能混凝土应用

余梦南

摘要：提高道路桥梁工程建设的质量除了要对施工技术进行优化研究以外，高性能材料的使用也在一定程度上决定着道路桥梁的建筑质量。在道路桥梁施工中混凝土是使用最为广泛的建筑材料，所以混凝土性能的高低直接影响了施工建设的质量，为此，本文主要对高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用进行了分析。

关键词：高性能混凝土；公路桥梁

一、高性能混凝土的特点

高性能混凝土的主要特点是，它具有高强度、高稳定性、高工作性和高抗渗性，是一种具有耐久性的优异混凝土，是高科技混凝土的产物。

混凝土的耐久性主要体现在水灰比的降低，减少水灰比有利于减少水泥毛细管的孔隙，还能减少水泥石和混凝土骨料之间的缝隙，从而使混凝土抗渗性能得以提高。混凝土高性能最主要的技术是采用超细矿物的掺合料，这种掺合料的粒径<10μm，此外，高效的减水剂也是影响混凝土高性能的重要因素，高效减水剂不但能使水灰比降低，还能增大混凝土的塌落度，使混凝土达到很好的流动性和密实度。如果能控制好塌落度的损失，那么这种具有高塌落度、低水灰比而且流动性也很好的混凝土必将成为混凝土以后的发展趋势，广泛应用到各种工程施工中。

混凝土的密实度可以通过超细粉来实现，超细粉可以填充于水泥颗粒之间，填补其中的空隙，并可以参与到水化反应中去，从而实现混凝土的高密实度。而且根据使用环境的不同，不同种类的超细粉还能提高混凝土的耐久性和抗渗性。高效减水剂的应用使混凝土进入到了高流态和高强度的时代，而粉体工程则标志着混凝土来到了高性能时代。

二、高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用

（一）高性能混凝土在公路中的应用

高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在公路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决公路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。

高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性（高流动、高粘聚性、高可浇注性）等优异性能。其配制的基本思想是：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。同时掺人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。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。

公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特点，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变公路混凝土的施工工艺出发，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的混凝土来施工，则该方法进一步丰富了公路高性能混凝土的内涵，其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。

（二）高性能混凝土在桥梁施工中的应用

桥梁作为重要的交通连接纽带，对人们的作用不言而喻。桥梁在实际应用中，既要承担来自上部的行人、车辆等荷载，还要经受下部来自水流的冲击力和压力，因此，研究者在设计和施工中，对它的强度以及稳定性和耐久性等性能要求很高。高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性己成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土，设计寿命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇，成为特殊的掺和材料，使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性，又易于施工，直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定，还能提前感知混凝土的过度疲劳。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：a.跨径更长；b.主梁间距更大；c.构件更薄；d.耐久性增强；e.力学性能加强。

三、高强混凝土在公路桥梁施工中的注意事项

（一）采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时问内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。制备高性能混凝土时，各种原材料的计量应尽量准确。使出机口拌合物的工作度稳定，波动小，除对堆料和称量装置有较高要求外，一个重要的控制因素是砂石含水量，即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备，操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土，在其稠度发生波动时，及时加以调整。

（二）目前公路桥梁高性能混凝土的技术途径：应以掺复合高效外加剂。经处理的优质矿物掺合料来改善混凝土内部的孔结构、孔分布等提高混凝土的力学、耐久性、耐磨性等一系列性能。简单地说，就是高强水泥+复合高效外加剂+优质矿物掺合料+优质骨料。

由于高性能混凝土的水灰比小，通常泌水少或不泌水。因此，须在浇筑后立即进行湿养护，以防止塑性收缩裂缝的产生，由于其胶凝材料用量较大，为防止内外温度过大出现温度裂缝，必须采取保温措施。

（三）公路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，应引起有关部门的高度重视，从战略的高度来认识这个问题。开展公路桥梁高性能混凝土的研究和开发具有重要的意义。开展公路桥梁高性能混凝土的研究，应结合混凝土自身特点和要求进行。但是也应该考虑到，随着混凝土技术的高流态、免振自密实高科技方向的发展，公路桥梁混凝土施工工艺改革势在必行。

四、结束语

综上所述，高性能混凝土应用于公路和桥梁施工的主要应用点就是它具备有良好的耐久性。施工单位在组织施工的过程中，要把握好影响其耐久性的因素，对症下药，利用好一些掺合物和添加剂，提高混凝土的耐久性，保证工程质量。

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