道路桥梁工程施工中高性能混凝土的应用

柴杜飞 李胜利

山西省公路局晋城分局 山西 晋城 048000

1 前言

多年以来,我国的社会经济快速发展,随着科学技术的进步,混凝土应用越来越广泛,包括很多的公路建造、桥梁设计工程,都需要使用混凝土,而且桥梁建造也是公共基础设施的重要组成部分,因此在设计过程当中需要严格把控施工质量,尽可能的提高施工水平,采用更好的建筑材料,使用高性能混凝土能够使桥梁工程的施工质量得到有效的保障。

2 关于高性能混凝土的介绍

2.1 高性能混凝土的概念

关于高性能混凝土,国内外有着不同的定义,根据我国的相关技术规范中指出,高性能混凝土具体是指弹性模量高,强度强,渗透性低,稳定性强的混凝土。但这一类型的混凝土并不是指高强混凝土,两者之间存在的较大区别,高性能混凝土的高耐久性是高强混凝土所没有的,而高强混凝土突出的抗渗透性也是高性能混凝土所缺失的。

2.2 高性能混凝土与普通混凝土的差异

关于高性能混凝土和普通混凝土两者之间并不是完全不同,也存在着很多的共性。其中两者的材料相同,而且生产工艺基本相同,所以只有两者自身的强度、稳定性等其他性能存在差异。

高性能混凝土相对于普通混凝土在原材料生产工艺的标准更为严格,需要严格遵循调配比例和相关的维护方法进行使用,而且需要严格控制生产过程,所以高性能混凝土必须要参照生产理论,确保混凝土的各项指标与相关的规定相符合。其次,高性能混凝土也要求了施工单位有着更高的技术能力,不仅是要规范整个的生产流程,而且在施工过程当中也要求施工人员具有较高的专业水平。普通混凝土是高性能混凝土的研制基础,其中包括大量的活性混合材料添加,需要更高水平的养护能力,要求维护混凝土的人员具有极高的职业素质。

2.3 高性能混凝土的特点

在实际的运用过程当中,高性能混凝土有着十分多样的特点,其中较为突出的是耐久性,抗压性,环保性的特点。而且建造出来的工程有着较高的工程质量,就环保性而言,高性能混凝土可以减少材料的浪费,在施工过程当中,有效的为企业节约成本,增加收益,降低资源消耗,起到节能减排的效果。同时,高性能混凝土由于自身自重更轻的特性,在应用过程当中也可以使桥梁的跨径得到保障。就其耐久性而言,能够有效地增加桥梁工程的寿命,而且在一定时间内可以保持较好的完整,在运输过程当中也不容易出现离析现象,通过有效的使用可以降低结构的裂纹发生,使桥梁工程的质量得到有效提高。

3 高性能混凝土在施工过程中各项指标的确定

3.1 明确混凝土的凝结时间

由于在桥梁的施工过程当中,高性能混凝土的作业面积较大,而且具有较高的施工难度,如果想要达到有效施工,必须要促进工程中各项工作环节的顺利开展。需要科学的控制混凝土的凝结时间,参照施工时的温度、湿度以及气候等多方面的因素综合考虑,再结合相关技术规范,明确混凝土的冷凝时间。

3.2 了解混凝土的坍落度

高性能混凝土有着较低的坍落度,而其中主要包括凝聚性,保水性以及流动性三个方面,该性能也是能够直接反映出混凝土的综合质量如何体现出混凝土的和易性。因此需要科学的了解,高性能混凝土的坍落度,合理的去设计工程,通常高性能混凝土具有较高的流态,所以可以增大坍落度的设定,大概在两厘米到2.5厘米之间,并且合理控制混凝土出机到浇筑的时间可以实现对混凝土坍落度的掌握,通常在两厘米之内,出机两个小时之后扩展到50×50厘米,除此之外也应该保障混凝土的密实性,让混凝土的保水性和黏聚性都符合相关的规定要求。

3.3 设计合理的高性能混凝土配合比

在道路桥梁的施工过程当中,需要合理的使用引气剂,配置高性能混凝土,添加适量的引气剂,从而提高混凝土的和易性,让混凝土抗渗性和抗冻性增强。其次,合理配置水和灰的配比,在配比过程当中应将水灰比设计在0.3左右,如果过高的水灰比,将会影响混凝土的凝聚力,在硬化过程当中较容易出现裂缝,而且会影响整个工程的质量,降低工程的结构稳定性。反之如果水灰比较小,将有可能导致混凝土的和易性降低,而且无法正常的实施浇筑工作,常见现象为混凝土中出现麻面或空洞,其根本原因都是水灰比锅小。除此之外,要增加碱水剂的使用量,在配比过程当中控制高效能减水剂的使用率高于1/5,并且在其中添加环境成分,能够有效地提高工程质量,而且也能收缩混凝土中间的气孔,使用适当地胶凝材料,合理调整配置。总而言之,需要结合实际,根据不同的工程项目调制配比,选取最适合的方式。

4 高性能混凝土的工艺要求

相对于其他的建筑材料,高性能混凝土对施工工艺要求更加严格,并且十分容易受到外界因素的影响,因此一定要在操作过程当中保持规范性:

4.1 前期的准备工作

前期的准备工作至关重要,高性能混凝土在实施过程当中,容易受到温度变化的影响,会产生严重的质量问题,最主要是混凝土的凝固性需要在适当的环境,如果周围环境达不到,指定要求很容易使混凝土出现裂缝等问题,会在项目的后期出现沉降以及坍塌。因此为了避免这些安全问题,必须要在高性能混凝土配比之前,选择好搅拌的场所,选择合适的搅拌机,准备好各项材料,按照施工要求对所选材料进行抽查,以防止出现质量问题。

4.2 浇筑工作

一般来说高性能混凝土在准备工作之后,所要做的就是浇铸环节,但是为了保障混凝土的高性能能够被充分发挥,所选用的机器设备一定要经过严格的检查。除此之外,也要注意模板的尺寸、高度等,注意混凝土的配比情况,对施工过程进行监管使混凝土浇筑的更加均匀,也能够有效提高混凝土的抗压性。

4.3 振捣工作

在浇筑完成之后,通常要对混凝土进行振捣,需要接触一些机械设备,根据不同的施工要求,振捣的设备也不同。首先需要对其进行脱水处理,为了保持混凝土的性能,选择功率较小的振捣设备,由于平板式的振捣设备很难起到良好的脱水效果,所以通常施工单位会选择插入式,掌握好振捣的时间,同一个位置至少需要20秒,而且还要根据混凝土的特性进行调整。

5 提高高性能混凝土在施工过程中的效果措施

5.1 提高高效混凝土的强度

目前,我国在行业中所广泛使用的C80室内混凝土施工技术,作为成熟而且能保证工程可以得到较好的施工质量。一般我们会将强度在C60以上级别的混凝土称为高强混凝土,然而这种混凝土有一定的技术缺陷,在施工过程当中会存在一些问题,所以不仅仅要提高混凝土的强度,也要综合考虑施工环境。

首先,应合理控制原材料的使用,采用52.2级以上的硅酸盐进行高性能混凝土配比,然后采用岩石立方体碎石材料要求混凝土的强度等级在1.5倍以上甚至更强,同时也要要求碎石材料含量符合标准,采用细度在2.6以上的优质砂作为原材料,将其含泥量控制在1%以内。其次,适当添加活性掺合料,在搅拌施工的过程当中,适当的参加活性掺合料,可以有效的增强混凝土的强度,改善混凝土的材质,因为活性掺和料具有型态效应,常见的有细磨砂渣以及矿灰。除此之外,高性能混凝土包含的成分可能会发生化学变化,生成水化铝酸钙的物质,也能够有效提高混凝土的强度。并且活性掺合料也可以提高混凝土的收缩性,改善混凝土的性能使其内部结构变得更加紧实,提高混凝土的抗腐蚀能力。除此之外,活性掺合料也可以抑制混凝土中集料与碱的反应,提高混凝土的耐久性。

5.2 确保混凝土具有良好的流动性

只有保障高性能混凝土具有充分的流动性,才能够更好的在桥梁道路施工中发挥作用,提高其施工性能,加强保护性,根据混凝土的高流态特征,应在混凝土出机两个小时后进行施工,这样的施工时间效果最好,按照科学的配比,合理使用高效减水剂。

5.3 确保混凝土的耐久性

高性能混凝土的浇筑工作是整项施工中的关键环节,应用在桥梁道路施工中,首先应把握好模具的钢度仪强度,根据合理的尺寸,用高性能混凝土进行浇筑,同时也要掌握各方材料的位置和数量,结合多个方面考虑,防止出现意外情况,不要污染模具,在施工过程当中也要注意好混凝土的维护工作。

5.4 做好高性能混凝土的养护工作

在完成浇铸环节的施工后,有必要对混凝土进行全方位的养护工作,提高养护工作,能够保障高性能混凝土的价值得以体现,具有十分重要的作用。因此工地也应该派专业的施工养护人员,密切的关注施工现场的温度变化,根据天气及时的采取预防措施,如果是高温天气,也要对浇筑后的高性能混凝土适当的进行表面洒水工作,防止受到温度的影响,一旦高性能混凝土内部的失水过多,将会出现严重的收缩现象,产生出多条裂缝影响到施工质量,甚至会影响到整个施工的安全。

6 结束语

总而言之,在实际的桥梁道路施工过程当中,高性能混凝土的使用效果被越来越多的企业所认可,许多的施工单位都是按照具体的施工规范进行操作,而且经过监管部门的检查也加强了对高性能混凝土的监管,使其施工质量得到了有效的提高,并且通过对高性能混凝土的加强研究,促进其技术的更新,使高性能混凝土的性能得到持续的提高。