高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性设计研究

李金涛 高明亮

（北京九通衢检测技术股份有限公司， 北京 100000）

1 高寒冻融环境中桥梁混凝土的现状

1.1 盐水对桥梁进行腐蚀

在以往的处理积雪的方式是在桥梁上撒盐来进行融雪，这种方式虽然有效，但是也会导致盐溶入水中对桥梁进行腐蚀，大大的降低桥梁的使用寿命

1.2 冻融情况对桥梁造成破坏

桥梁的混凝土非常容易受到高寒冻融环境的破坏，在高寒冻融环境中，桥梁的混凝土可能会因为冻融现象导致混凝土脱落，严重的影响到桥梁的混凝土结构以及桥梁的强度。

2 桥梁混凝土耐久度降低的原因

在高寒冻融环境中，混凝土耐久度降低也不是很短时间的事情，混凝土强度降低的时间是很久的，并且在这段时间中可能会有各种各样的原因导致混凝土耐久度的降低。所以在研究高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性的时候，应该建立一个数学模型，把自然因素，人为因素以及高寒冻融环境等因素对混凝土耐久度的影响放入其中，通过建立一个数学模型你来帮助研究高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性。

当然，考虑到高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性所需要考虑的因素太多，无法很好的建立数学模型进行研究。并且桥梁混凝土耐久度降低本身就是一个时间跨度非常大的过程，需要长时间的数据记录，所以需要对高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性研究进行进一步的完善，帮助桥梁施工项目团队找到更适合在高寒冻融环境中使用的混凝土。当然，在这里也需要对高寒冻融环境中桥梁的施工提出几点的建议。第一，在进行高寒冻融环境的桥梁施工时，应该合理的选择桥梁建筑的地点，最大程度避免各种自然因素对桥梁的影响。第二，在进行桥梁施工的时候，也应该重视当地环境对桥梁的影响，针对当地环境的特点进行针对性的桥梁施工方法的改进，提高桥梁的寿命。第三，应该重视混凝土的配比，通过实验得出更加适合高寒冻融环境的混凝土，然后用到桥梁施工上面。

3 提升桥梁混凝土耐久性的方案

高寒冻融环境对桥梁的混凝土耐久性有着很大的影响，大大降低了桥梁的使用寿命，也降低了桥梁的承载重量。为了更好的促进高喊冻融环境中桥梁的使用，就应该针对当地的情况，进行针对行摄施工设计，通过改善桥梁的结构来提高桥梁的承重能力，还要通过改变桥梁混凝土的配比来提高桥梁混凝土在高寒冻融环境中的耐久性。在这里，有着对桥梁混凝土配比的几点要求。第一，所配比出来的混凝土在更加适应高寒冻融环境的基础上，本身的质量不可以降低。第二，混凝土内的钢筋在保证腐蚀能力上应该提高，防止混凝土内的钢筋因为高寒冻融环境的腐蚀而严重的影响到桥梁的质量。第三，在高寒冻融环境中，配比出来的混凝土不可以出现大面积的裂缝情况。第四，混凝土会遭到碳化的影响，所以应该铺设混凝土保护层，并且保护层应该可以合理的组织碳化情况。第五，所配比出来的混凝土在适应高寒冻融环境的基础上，应该更加注重环保，不可以出现混凝土严重污染环境的情况。

3.1 桥梁主塔混凝土配比方案

在桥梁的建造中，主塔是非常重要的。主塔可以提高桥梁的承重能力，并且还可以保证桥梁的使用寿命。桥梁主塔所需要的混凝土强度是非常高的，按照标准因该选择C50 的标准。这个标准是非常高的，完成这个标准的主塔建设必须要泵送高于100 米，不仅如此，C50 标准还对塌落度范围进行了规定，规定范围应该在190mm 左右，不可以有比较大的偏差。主塔的强度要求是非常高的，所以应该保证主塔在施工时候的泵送高度以及塌落度范围。

为了提高主塔的质量，在主塔的建设中选用了强度比较高的混凝土，这些混凝土中混有大量的鹅卵石提高了主塔所用混凝土的强度。并且在进行主塔混凝土的配比中，还需要考虑到混凝土含水率以及水胶比，更好的提高主塔混凝土的质量。

在进行主塔混凝土的混合的时候，应该按照符合混凝土强度C50 的标准进行混凝土的配比，这也就对混凝土的水胶比进行了规定，最好的水胶比范围是0.35左右，这样可以提高主塔混凝土的强度。并且还应该重视混凝土在使用时候的抗裂性，提高混凝土的抗裂性可以在桥梁建成后大大的减少桥梁出现裂缝的企管科，保证桥梁主塔的强度。还可以通过提高泵送高度来保证桥梁主塔混凝土的强度。

桥梁主塔混凝土因为需要一个比较高的泵送高度，所以应该在这些混凝土中针对性的添加一些配料。例如粉煤灰等物质。粉煤灰可以提高桥梁主塔混凝土的泵送性，并且粉煤灰还不会影响到混凝土的强度。有一些高海拔地区还需要添加一些矿渣来提高混凝土的质量。矿渣和粉煤灰都可以提高混凝土的抗裂能力，并且还可以提高混凝土对于高寒冻融环境的适应性，帮助桥梁提高在高寒冻融环境中的使用寿命。矿渣和粉煤灰添加的比重不应该过多，应该都保持在0.3%左右。这个数值可以在最大程度保证混凝土质量的情况下提高混凝土对高寒冻融环境的适应性。

3.2 桥梁主体混凝土配比方案

桥梁主体是桥梁的重要组成部分。但是与桥梁主塔相比，所需要的质量没有那么高，只需要符合C30 标准即可，并且所需要的泵送高度以及塌落度设计也没有桥梁主塔那么高。桥梁主体所需要的泵送高度为80m 左右，而桥梁主体所需要的塌落度设计的范围应该在150mm 左右，这个标准就已经足够了。

桥面主体最需要重视的问题就是混凝土开裂的问题。在高寒冻融的环境下，就应该降低桥面主体的水胶比，应该控制在0.4 就可以了，这个水胶比就可以大大的减少桥梁开裂的情况。并且桥面主体也应该做好防腐蚀工作，尽可能地提高桥梁的使用寿命。

3.3 桥梁桥面混凝土配比

桥面是桥梁面积最大的一个结构，所以在选择混凝土的时候，应该选择混凝土强度比较高的标准。现如今国家规定的桥梁桥面强度标准为C40，C40 强度就可以很好的保证桥梁桥面的质量了。桥梁桥面因为面积是最大的，所以在成本方面考虑应该选择鹅卵石作为混凝土的粗骨料，这样不仅不会降低混凝土的强度，还可以提高混凝土对于高寒冻融环境的适应性。在桥梁桥面混凝土进行配比的时候，可以加入一定的硅灰来提高混凝土的耐磨性，因为桥面是有很多车辆行驶过的，对桥面的耐磨性有很大的要求。

4 结论

通过研究混凝土的配比来提高高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性，帮助提高高寒冻融地区桥梁的使用寿命以及质量。