摘要:高性能混凝土在公路桥涵工程中的应用对施工技术有着更高的要求,因此需要制定完善的施工方案来对工程施工进行有效指导,从而保证高性能混凝土在实际应用中其力学性能的稳定性。分析了高性能混凝土在公路桥涵工程中应用所具备的优势,在此基础上探讨了应用高性能混凝土进行施工的具体措施,进而保证公路桥涵工程的建设质量及效益。
关键词:公路桥涵;高性能混凝土;浇筑施工
1 引言
随着经济水平的提升,人们对道路桥梁的需求逐渐上涨,所以道路桥梁施工工程数量不断增多,高性能混凝土应用范围也越来越广。与传统混凝土相比,高性能混凝土对使用技术要求更高,但其施工流程相对简单,在桥梁工程中应用高性能混凝土可在很大程度上提升桥梁整体质量。
2 高性能混凝土介绍
相较于普通混凝土,它具有以下特点:(1)由于掺加了超细矿物质粉及高效减水剂,所以高性能混凝土的用水量很低,并能减小其内部空隙,这样能使成型的结构长时间保持安全稳定。(2)对于混凝土的抗冻融性,它是衡量混凝土耐久性的关键指标之一,我国大部分地区四季分明,冬夏两季温差较大,作为适应性出色的高性能混凝土,应能适应这种环境要求,因此其抗冻融性必定符合要求。生产中掺加一定量引气剂,通过封闭气孔的适量引入,能对应力与渗透作用予以缓冲,进而提高抗冻性性能。(3)在工作性方面,首先是坍落度不容易发生变化,因粘度相对较大,振捣时,粗集料不会快速沉降,振捣相同的时间,其沉降的距离相比较短,且均匀性与稳定性均较好。另外,因其水灰比很小,含有的自由水也很少,所有能有效防止泌水和离析。(4)在体积稳定性方面,它指的是受到物理或化学作用后,体积发生变化幅度较小的能力。硬化初期,高性能混凝土的水化热不会很高,同时在硬化之后只会发生很小的变形,所以其体积稳定性良好。(5)对于混凝土强度,它是疲劳、抗压、抗拉和抗折的统称。作为目前最常用的非均质材料,它的强度会受到很多因素的影响,而且不同的强度间还具有相互关系。当混凝土的水灰比减小时,其强度将增大。基于此,高性能混凝土通过对高效减水剂的使用对水泥分散能力予以改善,起到提高减水率,进而增加强度的作用。另外,掺加适量超细矿物对水泥中存在的空隙进行填充,有效改善混凝土的界面结构,保证其强度与密实度。
3 高性能混凝土在桥梁建设中的应用
3.1 进行施工前的准备
(1)制定完善的施工技术方案,对于公路桥涵施工技术方案的制定需要以高性能混凝土其使用要求为基准,结合地质勘查报告、施工环境条件等来确认其具体的技术内容及施工流程,以此来加强对施工技术应用的管控,进而提升公路桥涵工程的施工效果。(2)加强对施工材料的管理,高性能混凝土在配制的过程中对原材料的质量有着较高的要求,因此在公路桥涵工程中应加强对材料的管控来保证其符合高性能混凝土的配制标准要求,通过质量检测及试验来确认原材料的规格、性能等指标参数,为高性能混凝土的使用质量提供基本保障。(3)第三,进行技术交底工作,在公路桥涵工程中通过技术交底工作的开展可以使施工人员更好的掌握高性能混凝土施工技术,使施工人员可以按照技术方案的要求来进行规范化、标准化的技术操作,通过技术标准来规范施工人员的操作行为,以此来提升高性能混凝土的施工效果。
3.2 高性能混凝土的配合比设计原则
在配置高性能的混凝时,如果条件允许,最好使用低的水胶比,这样可以有效地降低混凝土的成孔隙率,其渗透性就能得到很好的控制,配比出来的混凝土及性能就会很高。
不过低水胶比在配置使用时超过0.4,会严重影响混凝土的耐久性;要想配置出性能较高的混凝土,可以按照施工的要求,将多种参合料加入其中,这样混凝土的使用效果可以得到明显的提高;配置时加入的减水剂一定要使用效果好的,确保水泥能够有效地融合于减水剂,通常减水率不能低于20%,掺合量一定要超出1%;配置时要对骨料的直径进行严格控制,其直径越小,得到的混凝土强度就越高,通常配置混凝土时所用的骨料直径低于20mm。另外,骨料中不可掺有针状或是片状的。
3.3 高性能混凝土在施工阶段的应用
高性能混凝土在实际施工应用过程中,必须要做好整个施工工程的严格测量,在施工工艺以及设备的选择中需要结合具体的施工情况做好施工细节的控制。在施工过程中应用到的设备包括浇筑模板、振捣机、碾压机等。高性能混凝土的施工流程为测量放样、碾压、模板安装、浇筑、振捣、保养以及拆膜。高性能混凝土浇筑中,需要保证环境的湿润性,先在地面洒水,然后对施工位置进行彻底清理,清除杂物,防止混凝土中混入杂物导致混凝土强度降低。此外,在混凝土浇筑过程中,运送时需要保证运输工具的平衡性,并采用分层浇筑的方式,保证混凝土铺设的厚度和方向,最后对混凝土进行振捣和压实处理。一般情况下,在混凝土浇筑过程中,需要采用钢筋结构搭建方式,同时预留出收缩缝,保证以后保养的便捷性。此外,合理控制混凝土冷凝时间,对于北方地区来说,冬季的初凝时间需要延长到10~12h,终凝时间则需要延长到12~14h。夏季初凝时间延长到12~14h,终凝时间延长到15~18h。高性能混凝土应用过程中,后期保养需要先铺设湿麻袋或者干杂草,并在上部定期洒水,同时做好对路面硬化强度的测定工作。
3.4 降低混凝土的水化热
水与水泥相遇后会发生化学反应,该化学反应会释放一定的热量,所释放的热量就是水化热。高性能混凝土与普通混凝土相比,其凝胶含量较高,所以其水化热也相对较高,因此其更容易出现裂缝,使混凝土的强度被降低。为避免或改善该现象,在配比高性能混凝土时应采取措施降低其水化热,例如减少高性能混凝土中水泥的用量,或在高性能混凝土中掺入合料、缓凝剂等。
3.5 养护
浇捣成型后,立即使用土工布进行覆盖开始养护。针对预制的梁板,则可进行喷淋养护,根据环境与实际情况确定适宜的喷淋次数;针对墩柱等结构,可使用塑料布来覆盖,防止水分大量散失;桥面的铺装也要做好覆盖,及时进行浇水,以免产生裂缝。对构件进行养护时,水不能使用被污染过的河水与地下水,并防止温度突然降低而开裂。在冬季施工过程中,一般采用蒸汽方法进行养护,此时需要将静停时间延长到24h,在静停的时间范围内,养护环境温度按5℃~20℃控制;如果必须采用加热的方法进行养护,需要注意将烟雾排放至室外,以免造成碳化,对混凝土成型后的耐久性造成影响。
4 结束语
综上所述,高性能混凝土应用于桥梁施工的主要优点就是具备良好的耐久性。施工单位在组织施工的过程中,要把握好影响其耐久性的因素,利用一些掺合物和添加剂,提高混凝土的耐久性,保证工程质量。
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