高性能混凝土在公路桥梁建设中应用研究.doc

高性能混凝土在公路桥梁建设中应用研究摘要：性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。混凝土结构耐久性问题是结构设计中迫切需要解决的问题，尤其对我国显得更为重要。 关键词：高性能混凝土；耐久性；应用 一、概述 高性能混凝土是以耐久性作为基本要求的混凝土，对于强度的要求已经降低。就其应用意义来说，高性能混凝土的应用主要集中在达到所期望的高性能（如高流动性或自密性混凝土）。高性能混凝土是根据不同的性能指标要求做相应发展的混凝土，如普通强度混凝土、高强度混凝土、高耐久性混凝土、高流动性混凝土、轻骨料混凝土和特种混凝土等等。高性能混凝土应该包括任何强度等级的混凝土，根据工程建筑的要求，混凝土可从强度等级上分为普通高性能混凝土（≥C30）、高强高性能混凝土（≥C50）和超高强高性能混凝土（≥Cl00）。 高性能混凝土作为一种新的建筑材料，其耐久性为普通混凝土耐久性的两倍以上，可增加混凝土结构安全使用寿命，减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾；可大量利用工业副产品和废弃物，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染；收缩徐变小，适合建造高效预应力结构；高性能混凝土适用于高层、大跨、大体积、长跨桥梁、海底隧道、高速公路及严酷环境中使用的结构物，如核反应堆、海上结构和处于有腐蚀性介质环境的结构等的建筑和修补。其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有着其独特的、其他混凝土难以替代的优势。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。 二、高性能混凝土在桥梁中的应用 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。 三、混凝土在公路中的应用 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。同时掺入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240～270mm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。 四、高强混凝土应用的施工工艺 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。 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,一个重要的控制因素是砂石含水量,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。 3浇筑时不仅操作困难,而且也无法进行外加剂的后添加。 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