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268 高性能混凝土在道路工程中的应用 高性能混凝土在道路工程中的应用 The Application of High Performance Concrete in Road Engineering 岳洪武 Yue Hongwu 摘 要 随着高性能混凝土技术的快速发展， 高性能混凝土 在道路工程施工中也越来越重要。与一般混凝土相比，其 具有高耐久度、高刚度、坍落度大等特性。本文对高性能 混凝土的特性、施工工艺以及在路桥梁工程中的应用进行 了分析。 关键词 高性能混凝土 道路工程 障碍 策略 Abstract With the rapid development of the high performa- nce concrete technology, high performance concrete is more a- nd more important in road construction. Compared with ordin- ary concrete, it has high durability, high stiffness, slump and other properties. In this paper, the characteristics, construction process and application of high performance concrete in road and bridge engineering are analyzed. Keywords high performance concrete, road engineering, ob- stacles, strategies 引言 高性能混凝土是根据现如今混凝土的相关技术 通过研制做出的一种新型高技术混凝土。与通常的 混凝土相比， 耐久度以及弹性模量等性能要高得多。 而今，高性能的混凝土技术发展迅速，在桥梁道路 工程里的应用也很重要，它对道路桥梁工程的发展 和高性能混凝土的研发有着重大意义，我们应从战 略高度去认识和关注其推广。 一、 高性能混凝土在道路工程中推广的障碍分析 我国建设道路的发展极其迅速，可我们对耐久 性混凝土的研究远远不够。 而高性能混凝土的获取， 首先要选择高质量的材料同时合理配合组成外，还 得考虑掺合料和添加添加剂，应用合理的施工工艺 和养生方法，但对这些技术的规范性与合理性都是 在某种程度上制约高性能混凝土在道路工程中的使 用及推广。 此外，高性能混凝土的强度必须不小于 60 MPa， 也就制约高性能混凝土在道路工程中的使用受到了 限制。众所周知，高强度混凝土的最大缺陷就是在 被破坏时呈脆性，而且其脆性与强度成正比，这就 直接或间接地导致其抗震性能下降。因此，在目前 桥梁和道路工程施工时，要依据规格采用强度必须 小于 60 MPa 的普通水泥混凝土对其进行高性能化， 使其获取道路结构物的需求，并用于道路建设中， 从而改善其整个道路混凝土结构物的耐久性。 二、 针对道路性能改善的高性能混凝土技术 1. 高性能快速修补混凝土技术 现如今，我国现存的 50%60%的水泥混凝土路 面将面临修复。在对正常使用的道路进行路面维修 时，由于其交通网络的需求，不能长时间地封闭交 通，特别是高速道路与城市道路。一般在使用普通 水泥混凝土路面进行维修时， 需要更长的固化时间， 因早期强度较低，所以，一般维修完成后的 57 天 方可通车，这就给尽快恢复交通（最好是在 1224 h 内）带来困难。因此，水泥混凝土路面快速修补 技术是当下急需研究的问题。 在研究吸取其他快速修补混凝土的方法的同 时，结合高性能混凝土的相关技术，采用成本低廉、 取材方便，主要由工业矿渣、粉煤灰和低成本的快 速修复的特殊外加剂，例如：以高质量粉煤灰（二 级及以上）通过超细的粉煤灰，并有少量的无机矿 粉掺入，经过高表面活性物质以及含有高百分比的 硅烧结熟料这两种化工原料进行复合而成。被简称 为粉煤灰复合超细粉快速修复特殊外加剂（PFAC）。 这种 PFAC 等量取代 30%以上类型的水泥混凝土被称 为高性能快速修复混凝土，它可以解决水泥混凝土 路面修复完成后尽快恢复交通的问题，而这种技术 不但能够满足其 12 小时后通车的要求， 而且也大大 确保了其修复区混凝上的耐久性，而且它的价格要 比 JK 系列混凝土快速修复胶粘剂便宜多得多。 2. 高性能纤维混凝土技术 水泥混凝土中通过纤维复合所形成的一种复合 材料被称之为纤维混凝土， 这种通过纤维复合之后， 使得其混凝土的内部结构有了很大的变化，在充分 利用其自身抗压强度高的特点，根据其纤维韧性好 的优势，把各自材料的优势发挥至最大化，并赋予 整体中单一材料所不具备的良好特性和品质，以此 提升混凝土自身的各种性能。 （1）钢纤维混凝土 纤维混凝土中发展最早的一种是钢纤维混凝 土，这种钢纤维是当前道路以及桥梁工程中具体应 用较多的纤维混凝土。因为它具有其非常高的抗拉 强度（这种抗拉强度一般在 3001 000 MPa），所 以，这就可以明显地提高其混凝土的抗压、抗折强 度与抗振、动抗裂的能力，在桥梁和道路工程应用 里得到公认。掺加定量的钢纤维在混凝土中，明显 将提升路面的抗折强度和可减薄路面的厚度，此方 法既能起到其提高抗疲劳的荷载能力、使混凝土路 面温度缝之间的距离延长， 还可减少混凝土的用量、 降低路面的厚度乃至降低工程的造价等的效果。 （2）玻璃纤维 建筑工程里应用早的纤维材料为玻璃纤维，此 纤维和钢纤维相比，玻璃纤维强度甚高，通常在 1 5003 500 MPa，但它的弹性模量更是接近混凝土， 甚至成本和能耗都会很低，是今后纤维混凝土复合 材料趋势一种重点原料。虽然玻璃纤维正应用于混 凝土路面， 但由于普通玻璃纤维当中的碱耐蚀性差， 根本不适用在硅酸盐水泥混凝土上运用，这样就很 难进行大量的应用。而耐碱玻璃纤维其成本巨高， 因此难以大量应用在混凝土工程上。目前，新型材 料技术的不断跟进，已使耐碱玻璃纤维的成本逐渐 下滑，而且国内外已经有利用其耐碱玻璃纤维对桥 梁进行加固的成功先例。所以，应用耐碱玻璃纤维 所生产的纤维混凝土在今后的桥梁与道路工程中会 成为不可或缺的一种新型材料。 （3）碳纤维 碳纤维（也称为碳素纤维）是通过现代工艺所 开发、研制、生产出的一种的优质高性能的纤维材 料。这种材料其本身具有强度抗拉以及弹性模量都 特别高，它的化学性质稳定且耐腐蚀，故而具有与 其他混凝土粘结好等的优点，以前，这种材料基本 都是应用在航空航天建设和非常特殊的民用行业。 而目前对碳纤维混凝土研究表明具有非常优良的性 能，要与普通混凝土相对比，它不仅能避免其各种 环境破坏所造成的腐蚀与开裂，并能改善它其抗拉 强度提高 10 倍左右， 抗弯韧性可以增加了 20 多倍。 而在目前的桥梁加固工程中已被广泛应用。 （4）聚丙烯纤维 现今，各种以聚丙烯纤维为代表的有机纤维在 改善并且提高混凝土自身性能方面已经开始发挥其 重要作用。而聚丙烯纤维与钢纤维相比较，聚丙烯 纤维的细度更大，非常少的掺量下就能得到大量的 纤维根数，其中纤维根数每千克预计达到 700 3 000 万根，故而材料中的纤维间距也就会变小。早 期由于水泥基材料本身的抗拉强度非常低，所以， 抗阻裂能力的聚丙烯纤维与纤维的抗拉强度以及弹 性模量和其他相关指标都不明显，但随着基材纤维 的间距减小与纤维细度的增加，使得其相关指标得 到增强。 三、 结语 随着社会经济的快速发展，科学技术的不断进 步，高性能混凝土被广泛地运用于建设施工的各个 层面。因它特殊的性质给施工带来了很多方便与保 障，尤其是在道路的施工与维护中，大大地提高了 道路的承载量与使用寿命等，更加突显出其自身的 诸多特点。今后，高性能混凝土将会被运用得更为 广泛，以此来发挥其自身的全部优点。使得高性能 混凝土的先进科学的技术得到更好的发挥，自身的 价值也得到最大化的利用。 参考文献 1