时间：2013-11-29 分类：交通运输
摘要：高性能混凝土因为其物理性良好的特点，近年来在建筑和交通线路施工中得到广泛运用。高性能混凝土因为具有便于浇筑、振捣时不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有长期的力学性能,抗渗性,密实性,水化热,韧性,体积稳定性等性能的耐久的特点，近年来成为当代建筑的主要建筑原料，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施工应用。因为高性能混凝土具有匀制的特点，所以配制工艺严格，这才能够保证高性能混凝土具有综合的优异技术特性。本文结合作者多年的施工实践经验和高性能混凝土的应用技术，在对高性能混凝土在公路桥梁中的应用和施工工艺进行探讨的基础上，全面的阐述这种新型的便于浇筑、振捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高的耐久的混凝土。
关键词：高性能混凝土;公路桥梁;施工
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。 高性能混凝土不仅仅等同于高强度混凝土，除了具有高强度的特点之外，高性能混凝土还具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性,由于受到物理性质和化学性质的制约，使得普遍混凝土的作用不能长久，进而减少了他们的寿命。例如，许多普通混凝土道路由于冰冻或者其他自然地原因，造成了很多裂缝的产生。许多建筑的实际抗震等级达不到要求等。这些缺陷都可以采用高性能混凝土来弥补。在日常工作中，很多人把高性能混凝土与高强度混凝土联系在一起，其实这两者是有区别的。高性能混凝土是具有高强度的混凝土，除此之外，高性能混凝土还具有耐久性以及相当高的刚度，这样就能保证桥梁公路在极端的环境下不会断裂坍塌。因此，高性能混凝土在公路桥梁施工中得到了高度重视和快速的发展，是现代公路桥梁施工中的重要选择。
1高性能混凝土的性能
1.1高强度性
高性能混凝土之所以在桥梁施工中得到快速发展，重要特点就是其具有高强度性。根据国外相关研究实验显示，把混凝土的强度从C40提高到C80时，其建造成本增加了50%，而承载能力提高了1倍以上。高性能混凝土具有减小断面、降低结构物自重等方面的
优势，在全世界范围内得到了快速发展和应用。随着高性能混凝土性能不断提高，其耐久性也逐渐增强。
1.2高耐久性
混凝土长期与空气、土壤和水相互作用，这样长时间的作用会使混凝土的性能发生变化，出现裂缝、疏松等现象，甚至出现坍塌，影响公路桥梁的寿命;随着二氧化碳的反复侵入，使混凝土容易发生碳化，从而降低混凝土的防护作用;另外伴随着腐蚀性气体或液体的侵蚀，混凝土的强度随之下降等。而高性能混凝土由于其自身物理性能优势，使其在与空气、土壤和水相互作用的同时，其性能在很长一段时间保持稳定，不会因为磨损、冲刷而降低耐久性，另外温度、渗透等作用也不会直接损伤混凝土，使其能在相当长的时间里保持自身的高耐久性。
1.3应用经济性
相比较普通混凝土，高性能混凝土固然在成本上稍高一些，但由于减轻了结构自重，在一定程度上减少了钢筋使用量，这样也降低了总成本。一般情况下，混凝土强度等级从C40提高到C80，则对受压构件可节省混凝土30～40%，受弯构件可节省混凝土10～20%，以年产10亿立方米混凝土中有20%采用高性能混凝土，以商品混凝土380元/m3计算，一年可节约资金180亿元左右，可以实现很好的经济效益和社会效益。
2高性能混凝土的配制要求
2.1水泥
高性能混凝土对水泥要求较高，应采用细度合格的高标号水泥，还要尽可能地选择标准稠度需水量较小和水化热较低的水泥，这样便于选择超塑化剂，并保证其具有较好的流动性，从而提高混凝土的性能。通常情况下使用42.5级以上的硅酸盐水泥。
2.2骨料
由于高性能混凝土具有很强的刚度和强度，因此对骨料的选取要求也很高，一般情况下选用花岗岩、硬质砂岩及石灰岩等高硬度材料。同时还需要严格控制骨料的粒径、表面特征、用量等相关指标，最大限度地提高混凝土的强度。
2.3水灰比
减小水灰比是配制高性能混凝土的重要方法。通过减小水灰比提高混凝土密实性，使其强度和耐久性明显提高。通常情况下水灰比在0.3左右，用水量不大于160kg/m3为宜。
2.4高效减水剂
高效减水剂是一种广泛应用的表面活性剂，在一定程度上可以提高水泥浆的流动性，从而使混凝土具有高坍落度。另外，高效减水剂的使用促进了水泥的水化作用，提高混凝土的强度。高效减水剂的使用，提高了混凝土的强度、耐久性能，大大提高了混凝的使用寿命。
2.5矿物掺合料
高性能混凝土的配比离不开矿物质掺合料。这类掺合料主要包括优质粉煤灰、硅粉以及天然沸石粉等材料。这种掺合料可以单独使用其中的一种，也可以按照一定比例搭配使用，通过改善混凝土拌和物的流变性能，提高混凝土强度和耐久性。
2.6配合比设计
若要提高混凝土耐久性和强度，配合比设计是必不可少的环节。为实现这一目标，世界各国专家学者进行了广泛、深入的研究，提出了多种配合比设计方法，这些方法广泛应用于公路桥梁建设当中，并取得了很好的经济效益和社会效益。如Robert Stein提出了高性能混凝土的强度配比方法;Morgenstern基于最大密实度理论提出了有关高性能混凝土设计方法。#p#分页标题#e#
3研究高性能混凝土在路桥中应用的意义
随着国家逐年提高路桥建设投入资金，人们对路桥的使用寿命提出了新的要求，而直接影响路桥使用寿命的因素就是混凝土。因此，研究高性能混凝土在路桥建设中的应用，具有很高的社会效益。
国际化目标要求。提高路面混凝土的平均强度，以及相应的耐久性指数，是国际化目标的一个重要目标。因此，在这种背景下，研究高性能混凝土在路桥中应用，是国际化的必然要求。
提高路桥路面的强度。研究并推广高性能混凝土，有助于提高路桥的强度和刚度，从而提高路桥路面的使用寿命。
高性能路桥路面混凝土的耐久性。高性能混凝土的优势在于提高路桥路面的耐久性，使其能够长时间的抵御恶劣环境的侵袭，保证路桥使用寿命，保证在设计使用期限内，能够正常工作。
4高性能混凝土在桥梁中的应用
高性能混凝土在桥梁建设中被广泛应用于离岸结构物和长大跨桥梁的建造。由于高性能混凝土易于浇注、捣实而不离析、能长期保持力学性能，强度、稳定性、耐久性就好，使其主要用于主梁、墩部和墩基，保证桥梁在恶劣环境下，依然保持强度，保证了桥梁的设计使用时限，有效地防止了桥梁裂缝、塌陷。因此，在全国范围内推广高性能混凝土在桥梁建设施工过程中，能够带来较高的经济效益和社会效益。另外，高性能混凝土在保证桥梁耐久性、高强度的同时，还能在一定程度上降低桥梁建设的成本。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：①跨径更长;②主梁间距更大;③构件更薄;④耐久性增强;⑤力学性能加强。
5混凝土在公路中的应用
由于高性能混凝土具备长期稳定性、高耐久性的特点，它能长时间的承受雨水冲刷、冰冻、摩擦损耗等恶劣环境的侵袭，因此高性能混凝土在公路建设中被广泛应用。一方面高性能混凝土可以提高公路质量，确保路基不下沉;另一方面提高了普通公路混凝土强度，提高了公路使用寿命。高性能混凝土以其特有的高强度性、耐久性、高施工性的特点，保证了公路施工质量。该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)，如果坍落度达到240～270mm的混凝土来施工，不仅会提高施工的质量，而且也会带来良好的经济效益和社会效益。
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