试述高性能混凝土在道路桥梁中的应用.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文试述高性能混凝土在道路桥梁中的应用试述高性能混凝土在道路桥梁中的应用 摘要：随着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”，采用高性能路面混凝土，提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前路面混凝的发展趋势。本文对高性能混凝土在道路桥梁工程中的应用作了简要的论述。 关键词：高性能混凝土 道路桥梁 施工应用 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 随着材料科学的不断发展，耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标，高性能混凝土具有易于浇筑、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。另外，由于高性能混凝土可以显著降低结构的重量，显著提高受弯构件刚度，在预应力结构中则可施加更高的预应力值，并可利用早强特点提高张拉。并且，高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力，目前，高性能混凝土广泛用于道路桥梁工程中。 一、高性能混凝土的特性 1、具有一定的强度和高抗渗能力 高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。至于高性能混凝土应达到多高强度，世界各国暂无统一的明确规定。 2、具有良好的工作性 3、高性能混凝土具有良好的工作性，在成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性，施工时能达到自流平，坍落度经时损失小，具有良好的可泵性。这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀，提高施工效率。 4、使用寿命长 高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。 5、具有较高的体积稳定性 高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化过程中不开裂，收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形，不易产生施工裂缝。 二、高性能混凝土在道路桥梁中的应用 1、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已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。 2、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240270mm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。 三、在道路桥梁工程中应用高性能混凝土时，要从混凝土配制、施工过程等多方面进行质量控制，并应做到以下几个方面： 1、控制高性能混凝土原材料质量及配合比设计，要全面收集原材料信息，精选原材料。加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。 （1）指定专人定期检查、测定各种原材料和生产状态，特别是对原材料的进料、储存、计量应全方位监控。 （2）配制高强混凝土，不需要用特殊的材料，但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。除有较好的性能指标外，还必须质量稳定，即在一定时期内（至少在施工期内）主要性能没有太大的波动。 （3）为确保混凝土强度，必须采取措施将毛细孔填满，以增加混凝土的密实性。因而，需要在砼配比中，加入微米级径增密处理的超细活性颗粒。使其在水泥浆微细空隙中水化，减少和填充毛细孔，达到增强和增密作用。 （4）选择合适的需要掺入的高性能的外加剂。目前，砼的外加剂品种较多，但高性能复合型外加剂国内尚不多见，故应作对比试验后确定。 （5）通过试验，设计出合理的配合比，施工前，首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。 2、加强高性能混凝土施工质量控制 （1）在施工方案中事先确定施工缝预留位置，不能随意变更，施工缝的接槎处理一般情况下应在混凝土强度达到1.2Mp以上时，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，并用水冲洗干净，不得积水，再用高标号水泥砂浆浇抹表面后用混凝土细致捣实使新混凝土结合密实。 （2）振捣方式的质量控制。施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并且及时向所有操作人员做好技术交底，预防因振捣方式不对而造成混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题，进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率，保证混凝土的耐久性。 （3）二次振捣或多次搓压表面。高强、高性能混凝土在拌制过程中，掺加多种外加剂及掺和料，一般情况下缓凝4小时左右，这段时间已浇混凝土表面因环境及水泥水化作用失水较多，容易产生收缩裂缝，经初凝前二次振捣或多次搓压表面，能有效防止表层裂纹，且通过留置的混凝土试块进行强度试验，强度提高5%左右。 四、结束语 高性能混凝土在道路桥梁工程中的广泛应用，对传统混凝土的技术性能有了重大的突破，对节能、工程质量、工程经济、环境与劳动保护等方面都具有重大的意义。可以预期，高