高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用 刘海山1 岳蓓蓓2

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:刘海山1 岳蓓蓓2
[导读] 道路建设关系到我国各行业的发展速度和发展进程,是我国整体经济建设快速发展之命脉

        1.山东东方路桥建设有限公司济南分公司  山东省济南市  250000;
        2.山东龙建设计集团有限公司  山东省潍坊市  262700
        摘要:道路建设关系到我国各行业的发展速度和发展进程,是我国整体经济建设快速发展之命脉。在道路桥梁工程施工实践中,高性能混凝土凭借其自身优势,得到了广泛的应用,其中配合比设计是影响施工质量的关键因素之一。高性能混凝土在道路桥梁工程施工中具有重要的地位,直接影响道路桥梁工程使用的耐久性,而高性能混凝土配合比设计是高性能混凝土施工中最为关键的环节。
        关键词:高性能混凝土技术;道路桥梁工程施工;应用


        引言
        我国经济建设自改革开放发展至今取得了非常不错的成就,之所以发展如此迅速,离不开各行业的支持。高性能混凝土与普通混凝土相比,具有诸多优良特性,能实现在施工过程中,发挥出较高的结构性能表现,在实际的施工过程中,要能充分落实各种科学化的施工标准要求,明确高性能混凝土在道路桥梁中的具体应用优势,充分利用高性能混凝土的优良特性,在道路桥梁的施工过程中,获得更加突出的施工应用效果。
        1高性能混凝土的优良特性
        1.耐久性强,高性能混凝土具有较高的耐久性表现,主要是其在材料质量控制上较为严格,材料的基本性能较好,使得其具有较高的耐久性表现,耐久性增加之后,结构体的合理使用年限显著提升,对于部分重要道路桥梁结构物、不便于经常需要加固返修的道路桥梁结构等,都具有较高的应用价值,尤其是在环境条件较为恶劣、结构受力较为复杂的位置,利用高性能混凝土能取得较高的耐久性表现。2.抗压强度大,高性能混凝土最为显著的性能特点就是抗压强度大,其往往能具备较好的结构科学施工效果,能做到在特殊荷载施工中,发挥出较高的结构性能表现效果。利用高性能混凝土较高的抗压强度,能有效控制构建的截面尺寸,节约使用空间,同时能提升结构体的安全性,使得混凝土结构在使用过程中,具备更高的使用性能表现。
        2我国高性能混凝土发展现状
        1.开发了有机高分子超早强技术,采用常规原材料和成型工艺制备出16h抗压强度达54.1MPa、抗冻性>F300、电通量<600C的超早强高耐久性混凝土,避免了德国超细水泥技术路线能耗高、生产效率低、混凝土收缩大、后期强度倒缩等缺陷。2.开发了基于孔隙负压控制的早期智能养护系统,实时监控收缩驱动力,自动喷洒水分蒸发抑制材料,将塑性阶段表层孔隙负压控制在阈值以下,避免极端干燥条件下塑性开裂。3.开发了水泥沥青砂浆(CA砂浆)制备关键技术,实现了核心原材料专用乳化沥青及乳化剂的完全自主化制备与生产,打破了国外的技术封锁,解决了CA砂浆高温流动性损失快、体系稳定性差和易开裂的关键问题。
        3高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用
        3.1高性能混凝土原材料及其选用
        1.细集料。对于此类材料而言,最好应采用坚硬质地且洁净和级配良好的天然中、粗河砂,且应保证其质量与相关的工程施工标准等保持一致。理论层面上来看,混凝土的强度往往与砂的粗细有着很大的关系,越粗的砂子,相应的其所构成的混凝土在强度上也就更为突出。因此,在配制特定混凝土的过程中,务必要将砂子粗细度等放在极为突出的位置,例如C50-C80的混凝土,相应的砂子最好应选用细度模数大于2.3的中砂,这样最终所达到的施工效果才会更为理想。2.粗集料。对于高性能混凝土而言,粗集料的选择也应高度重视。通常应以高强度和低吸水率以及良好级配等为准,例如常见的表面粗糙和外形有棱角的硬质石灰岩等,且应保证级配等与既定施工要求的一致。对于高性能混凝土而言,因其对强度要求较高,因此相应的粗集料就应在强度上做到精细的处理,通常来看,粗集料强度控制在混凝土强度115-210倍即可。与此同时,还应注意最大粒径的控制,一般使其处在不大于25mm即可,这样所达到的施工效果才会更为稳定高效。3.细掺合料。


对于高性能混凝土的配制而言,通过活性细掺合料的添加,即能切实地提升水泥浆的施工效果,尤其是最终所达到的强度。不仅如此,其对于水泥与骨料界面结构优化上也有着突出的功效,由此也就切实地保障混凝土强度以及耐久性等各方面性能的稳定和达标。
        3.2浇筑工艺方面
        高性能混凝土施工中,要能做到其各个施工工艺环节都能有效具备较高的浇筑控制优势,能做到在施工过程中,控制各个质量性能影响因素,一般最为可靠的施工作业方式就是要能进行必要的施工前实验,在既定的施工试验参数指导下,将最为可靠的施工浇筑工艺确定下来。施工过程中,有效地控制施工模板及其支撑体系,主要是能在模板和支撑的强度、刚度、稳定性方面,能具备较高的施工浇筑控制能力,同时在模板的高程、地面质量、平整度、模板间隔等方面都要具备较高的浇筑前控制效果。施工浇筑过程中,应能有效科学落实浇筑振捣,通过有效的振捣作业,提升高性能混凝土的密实性,避免影响混凝土最终的性能质量。
        3.3外加剂
        高性能混凝土中最为常见的外加剂为减水剂,合理控制其含量有助于获得良好的坍塌度,避免发生水化热情况,保障质量。同时通过添加适量的减水剂可以增加细微气泡数量,这种细微气泡数量的增加对于改善抗冻性能具有积极意义,对于由抗冻性要求的混凝土特别适用。对于减水剂的使用需要结合实际性能需求,具体问题具体分析,合理选择型号用量,以萘系高效减水剂为例,其对于改善稳定性具有良好的作用,在具体使用过程中可以基于项目需求进行合理选择。
        3.4振捣
        所进行的振捣施工,通常可采用插入式振动棒或是表面平板振捣器等设备进行。具体操作的过程中,切忌对模板和预埋件等造成碰撞和破坏。如果采用插入式振捣器操作,相应的振捣应以垂直点振的方式为准,且应严格控制每点的振捣时间。对于需要临时更换振捣棒在混凝土拌和物中水平位置的情况,应首先竖向将其缓慢拔出,而后再将其移送到新的位置,切忌在拌和物内平拖。
        3.5应用关键问题
        1.收缩与徐变问题:徐变值会随着高强混凝土强度的增加而发生一定程度上的降低,再加之自身相对较低的弹性模量,使得弹性应变较大,最终促使高强高性能混凝土在荷载的租用之下会产生较大的变形值。基于这一方面的考虑,在设计与施工的过程之中,需要对这一部分的收缩值进行充分的考虑,保证最终预应力值的准确性与合理性。2.耐磨性问题:相比与一般混凝土,高强高性能混凝土的表层耐磨性相对较差,在施工过程之中一定要做好相应的防护工作,可以选择在混合料之中添加一定量的耐磨性较强的玻璃纤维等材料以提升高强高性能混凝土的表层耐磨性。
        3.6充分做好养护工作
        高性能混凝土对养护工作的要求更高,主要是其材料本身的性能需求,需要具备较高的养护管控能力;主要是能控制温差、提升水分的养护供应,可以采取洒水、草栅覆盖散水的形式,提升实际的养护效果。在控制温差的过程中,可以采取内部降温法手段落实。良好的养护工作能减少不良裂缝问题,在施工过程中,提升高性能混凝土的耐久性和结构可靠性。
        结语
        高性能混凝土能提升道路桥梁的实际使用性能,在施工过程中,要积极利用高性能混凝土的诸多施工优势,同时也要注意其施工工艺实施中的注意事项,以提升实际的工程性能为目的,发挥出较高的应用效果。

        参考文献:
        [1]朱凯云,刘帅,张慧星.高性能混凝土应用于道路桥梁施工的要点探析[J].中国建材科技,2018,27(5):48,56.
        [2]张建楠.高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的实践与探索[J].居舍,2018(24):47.
        [3]付杰.高性能混凝土在公路桥梁建设当中的重要作用[J].住宅与房地产,2018(16):121.

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