1、1浅谈道路桥梁中高性能混凝土的应用与注意事项摘要：高性能混凝土是未来混凝土技术发展的重要方向,由于其材料配制优质,便于浇筑、振捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。它综合性能的优越性受到了社会各界的关注。本文对高性能混凝土在公路桥梁中的应用作进一步地分析和探讨。 关键字：高性能混凝土；公路桥梁；应用 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 引言 高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土,仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求,而是必须通过提高浇筑、捣
2、实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。 高性能混凝土往往被人们将其与高强度混凝土联系起来,其实高性能混凝土不仅仅是高强度,而且具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性,普遍混凝土不能长久作用,如许多混凝土道路在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化丽剥落;许多桥面遭受严重破坏;许多混凝土桥梁在地震中倒塌。因此,只有采用高性能混凝土才有可能避免这些不该发生的事故。 1、高性能混凝土应用的意义 2国际混凝土路面会议提出公路和桥梁的表面设计在符合一般的平均强度的要求基础上，提出耐久性要求在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa 的超高强混凝土，用于铺
3、筑连续的混凝土路面，更要保证路面的耐久性、高弹性及抗渗性。因此，在路桥施工中，广泛使用高性能混凝土，能够明显地提高路面的承载能力，减薄路面的厚度，一方面延长了混凝土路面的使用寿命，另一方面减少施工成本，降低工程造价。另外，采用高性能混凝土浇筑的路面，具有足够的耐久性，即使长期在恶劣的环境和气候下，也能够保证在其所设计的使用期内正常使用。经实测，高性能路面混凝土的抗折弹性模量， 1 级为 4.305104Mpa，2 级为4.845104Mpa，3 级为 4.605104Mpa。强度 3 级的高性能路面混凝土的配合比中，骨料用量较少，粗骨料最大粒径较小。国内外有关规范和文献都指出，混凝土抗折弹性模
4、量和抗压弹性模量基本相同，其影响因素的主次及显著程度完全相同，且两者之间有很好的相关关系，但比值 Eh/Ew不是常数，而是在 0.91.3 之间变化，由此可见，高性能混凝土在提高路面抗压、抗拉等性能方面有一定程度的影响，在桥梁施工中大力推广高性能混凝土的使用，可延长桥梁使用寿命的同时，节约工程造价成本，提高经济效益。 2、在路桥工程中的实际应用 高性能混凝土技术在国外的发展与应用以北欧和北美为先导，很快在全球范围内展开，目前已在大量工程中应用，尤其是大跨度桥梁。如：丹麦的大贝尔特海峡大桥、丹麦与瑞典之间的欧上海峡大桥、加拿大的联盟大桥、日本的明石海峡大桥等，这些跨海大桥的设计使用寿命均在310
5、0 年以上。 我国于 70 年代中后期，开始在公路桥梁界较大范围内应用预应力混凝土，只不过应用的混凝土标号以 C40 为主。到 80 年代，随着交通事业的迅猛发展，我国的公路桥梁用混凝土也在不断发生变化和快速发展，混凝土的强度等级逐步提高。在许多的跨江、跨河和跨海的大型桥梁工程中，应用了 C50C65 级的泵送混凝土。如：浙江杭州钱塘江二桥(80m跨预应力混凝土连续箱梁桥)，广东番禺洛溪大桥(180m 跨预应力混凝土连续刚构桥)等。到了 90 年代，我国公路桥梁上已开始应用 C55C60 级的泵送混凝土。尤其是近 5 年来，在很多重要工程中成功地采用高性能混凝土(High Performanc
6、e Concrete，简称 HPC)。高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计保证拌合物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量减少由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀性。 吴中伟教授为高性能混凝土下的定义是:高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标。高性能混凝土各项技术指标的合理确定，是研究工作的基础，也是研究工作的重要环节。一是配制强度。fcu，0fcu，R+1.645R 式中：fcu，R混凝土立方体抗压强度标准值（MPa） ，fcu，0混凝土的配制强度（M
7、Pa） ；R混凝土强度标准差（MPa)。二是坍落度。坍落度是检测混凝土和易性的主要指标，能在很大程度上综合反映混凝土的和易性。高性能混凝土坍落度一般为 20cm40cm。三是凝结时间。高性能混凝土在工程应用中，4往往作业面大，为了保证成型，凝结时间应适当延缓，一般应根据施工时的气候、环境等条件，结合工程要求确定混凝土的凝结时间，通常北方地区夏季初凝时间可延长至 12h14h，终凝时间延长至 15 h18 h，冬季初凝 10 h12 h，终凝 12 h14 h。 3、高强混凝土应用的施工工艺 3.1 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
8、经过试验验证拌合物的均匀性。 3.2 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,3.3 浇筑时不仅操作困难,而且也无法进行外加剂的后添加。 3.4 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。4 高性能混凝土在道路桥梁施工中需要注意的事项 4.1 各种原材料的计量要应尽量准确 除了对堆料和称量装置有较高要求外，必须要稳定和减少出机口拌合物的工作度和波动幅度，还要对砂石含水量实施严格控制。
9、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。 4.2 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间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。这是因为高性能混凝土用5水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。4.3 采用机械运输和浇注方法 用手推车运输及浇筑时不仅操作困难，而且保证不了道路桥梁施工的施工要求，高性能混凝土运输与浇筑宜采用罐车和泵送。 4.4 做好保湿和保温工作 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。另外，由于高性
10、能混凝土水灰比小，必须在浇筑后立即进行湿养护，以防止塑性收缩裂缝的产生。 道路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，有关部门必须要高度重视，要以战略的眼光和高度来看待这一问题。 总结 研究高性能混凝土在道桥中应用的意义随着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面” ，采用高性能道面混凝土，提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势交通运输事业伴随着社会经济而快速的发展，因而道路桥梁就担负着日益沉重的交通荷载和繁重的交通运输容量。在诸如温差、雨水等自然气候变化和车船撞击的多年影响下，给为数甚多的城市道路桥梁带来了各种类型的诸如桥面破损、梁板或拱体裂缝、伸缩缝损坏、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等病害，这些都对桥梁的正常良好状态造成了不良的影响。这种影响不仅大大缩短的道路桥梁的使用寿命，甚至还威胁到了过往人车的安全而成为危桥。而随着工程技术的日新月异，更高建筑、6更大跨度和更高承载力方向已经成为混凝土结构工程的主攻发展，再加上人们对结构的耐久性不断提高的要求，这些都使得高性能混凝土的应用成为必然。 参考文献： 1，王丰彤，浅谈道路桥梁中高性能混凝土的应用J.科技创新导报，2008（30） 2，陈家辉，高性能混凝土应用现状及其前景J.广东土木与建筑，2000（5）
