史華

摘要：本文分析了高性能混凝土的特性及其應(yīng)用于橋梁過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和存在的技術(shù)難點(diǎn)，并從提升高性能混凝土強(qiáng)度、流動(dòng)性和混凝土的后期養(yǎng)護(hù)角度提出了相應(yīng)對(duì)策，給我國(guó)橋梁施工提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；橋梁

高性能混凝土無(wú)論是從工作性能還是其耐久度等方面來(lái)看，都要優(yōu)于普通的混凝土。高性能混凝土能夠進(jìn)一步提升橋梁建筑的安全性、耐久性，并且還具備著抗?jié)B能力強(qiáng)、強(qiáng)度高、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)型強(qiáng)等特點(diǎn)。從我國(guó)目前橋梁工程的施工情況來(lái)看，高性能混凝土的使用已經(jīng)較為普遍，但在具體的技術(shù)應(yīng)用方面還存在著一定的難點(diǎn)。因此，相關(guān)人員要加大對(duì)高性能混凝土特性及其應(yīng)用難點(diǎn)的了解，采取相應(yīng)措施，以保證我國(guó)橋梁工程的質(zhì)量以及高性能混凝土技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展。

1 高性能混凝土的特性

1.1抗?jié)B能力強(qiáng)

高性能混凝土應(yīng)用于橋梁工程時(shí)，能使得橋梁具備更強(qiáng)的抗?jié)B能力和可泵性。在橋梁的成型階段，應(yīng)用高性能混凝土能使得橋梁的整體模型更加飽滿，同時(shí)不易離析和分層；在整個(gè)橋梁建設(shè)的過(guò)程使用高性能混凝土，會(huì)縮短橋體硬化時(shí)間，橋體主要結(jié)構(gòu)不容易開(kāi)裂，不易出現(xiàn)裂縫、縮小等情況的發(fā)生。

1.2強(qiáng)度高

高性能混凝土最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)就是強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，由于各種混凝土的結(jié)構(gòu)不同，其表示出來(lái)的強(qiáng)度也都是不同的。而在橋梁工程中，對(duì)高性能混能土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)是較高的，其現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須不低于C30，才能夠達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)。

1.3適應(yīng)性強(qiáng)

如今，高性能混凝土應(yīng)用于橋梁工程的發(fā)展趨勢(shì)逐漸向大跨度和高荷載能力發(fā)展，這也就要求了高性能混凝土要在澆筑和搗實(shí)的過(guò)程中避免離析現(xiàn)象的產(chǎn)生，如此才能廣泛地在各種橋梁工程中得以應(yīng)用；在施工時(shí)，高性能混凝土也要保持高性能，以保證澆筑的質(zhì)量。通常在高性能混凝土的配制時(shí)會(huì)加入精細(xì)的礦渣，增強(qiáng)其粘性，這樣增強(qiáng)其適應(yīng)性，使其具有一定的密實(shí)性、強(qiáng)度和耐久性。

1.4經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)

高性能混凝土還具備經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，與普通的水泥相比，高性能混凝土首先從兩個(gè)方面降低了成本；一是它使用較少的水泥量，因此使用水泥的成本相應(yīng)降低，同時(shí)減水劑的使用成本也會(huì)相應(yīng)降低；另一方面，普通水泥應(yīng)用在特殊橋梁工程中時(shí)，為了提升強(qiáng)度耐久度，需要額外的摻人各種外加劑，而其后期的維護(hù)和修繕工作也要花費(fèi)大量的費(fèi)用，高性能混凝土在這方面的支出成本要遠(yuǎn)低于普通水泥。

2高性能混凝土應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1大坍落度，低水灰比

與普通水泥不同的是高性能混凝土在配制時(shí)通常要求較低的水灰比，一般不高于0.4，這主要是為了提高其強(qiáng)度，但同時(shí)低水灰比也帶來(lái)了一些問(wèn)題。首先就是坍落度小，這會(huì)使得混凝土的成型和搗實(shí)都十分困難，因此現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)無(wú)法使用。因此在高性能混凝土應(yīng)用于橋梁工程中時(shí)，其拌合物的性能比其強(qiáng)度還要重要，其坍落度是保障混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑質(zhì)量的重中之重。一般來(lái)說(shuō)，要求坍落度要大于180mm，有免振的要求時(shí)，則要大于250mm，同時(shí)還要求拌合物具備穩(wěn)定、不離析等性能。

2.2坍落度損失問(wèn)題

高性能混凝土在配制時(shí)可以通過(guò)加入超塑化劑來(lái)大大提高其坍落度，摻入超塑化劑后坍落度能夠從50mm快速提升至200mm，但其后續(xù)的持續(xù)能力較弱，幾分鐘之后坍落度便會(huì)逐漸降低，一小時(shí)后坍落度就會(huì)減少至初始值。因此這種超塑化劑只能在工地配制流行性混凝土?xí)r使用，否則就會(huì)因?yàn)樘涠鹊膯?wèn)題影響工程進(jìn)度和整體質(zhì)量。在現(xiàn)代城市的建設(shè)中，橋梁工程施工采用的多為商品混凝土，因此混凝土從供貨商所在地至施工所在地就需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這就增加了坍落度損失的風(fēng)險(xiǎn)，隨著時(shí)間的增加混凝土坍落度逐漸降低，增加了施工的難度。

2.3缺乏流動(dòng)性問(wèn)題

在上文中已介紹到高性能混凝土需要較低的水灰比和較強(qiáng)的流動(dòng)性。在橋梁施工過(guò)程中，為了保證高性能混凝土能夠具備較強(qiáng)的流動(dòng)性，就需要在配制時(shí)加入足夠多的膠凝材料，這就會(huì)導(dǎo)致混凝土漿集比增大，從而降低其彈性模量，混凝土的收縮也會(huì)相應(yīng)增加。但為了增強(qiáng)混凝土的耐久度，又必須要讓混凝土的漿體保持足夠的濃度。當(dāng)膠凝材料用量過(guò)少時(shí)，高性能混凝土就無(wú)法保證工作性，混凝土易離析、分層，而在其硬化后相應(yīng)的薄弱界面也會(huì)迅速增多，這樣同時(shí)也會(huì)大大影響到混凝土的抗腐蝕性。因此，缺乏足夠的膠凝材料就會(huì)影響到混凝土的耐久度，但使用過(guò)多又會(huì)導(dǎo)致混凝土靈活度的降低，解決好膠凝材料的配比問(wèn)題，就能保證混凝土的流行性，同時(shí)增強(qiáng)其耐久度和可泵性。

3提高高性能混凝土性能的措施

3.1提高強(qiáng)度的主要措施

提高高性能混凝土的強(qiáng)度，首先就要對(duì)原材料的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，在進(jìn)行高性能混凝土的配制時(shí)，應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥產(chǎn)品，如硅酸鹽水泥。在粗骨料的選用上應(yīng)選擇巖石立方體抗壓強(qiáng)度不低于1.5倍混凝土強(qiáng)度等級(jí)的碎石，且粒形要好。在細(xì)骨料的選擇方面，要保證細(xì)度模數(shù)在2.6以上，含泥量要求在1%以內(nèi)。

二是要合理?yè)郊痈黝惢钚該胶狭稀Ｔ跇蛄汗こ讨?，高性能混凝土摻合料主要有硅灰、礦渣、粉煤灰和沸石粉等，加入這些材料會(huì)讓混凝土的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。這是因?yàn)檫@些摻合料顆粒很小，且均為球狀，這就有利于材料滲透進(jìn)水泥的縫隙中，這能夠提高水泥的密度，對(duì)提升其抗?jié)B透性有著明顯的效果。另一方面，活性摻和劑HIA能夠與水泥發(fā)生氧化反應(yīng)，提升其強(qiáng)度。此外，摻和料還能夠一定程度上減少混凝土的收縮，增強(qiáng)其抗腐蝕能力，對(duì)提升耐久度有很大幫助。

三是要提高活性摻合料的活性。主要通過(guò)兩種途徑來(lái)改善：一是采用復(fù)摻技術(shù)，即是在進(jìn)行混凝土配制時(shí)在水泥中加人多種活性摻合料，讓不同的材料形成優(yōu)勢(shì)的互補(bǔ)，從而達(dá)到優(yōu)勢(shì)疊加的效果；二則是采用激發(fā)活性技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步提升摻合料的活性，如在沸石粉和粉煤灰中加入石膏，能夠讓水泥內(nèi)部的縫隙更小，提升其密度，使其體積更加穩(wěn)固。

3.2保證流動(dòng)性的主要措施

在橋梁工程中，高性能混凝土要在保證坍落度達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)其流動(dòng)性，同時(shí)還要保證其在出機(jī)后的兩小時(shí)到三小時(shí)內(nèi)具備良好的工作性，以保障混凝土不離析和不泌水，對(duì)此可以采用以下三種措施：一是在混凝土配制時(shí)加入高效的減水劑，從而降低其水灰比，如此就可以提高混凝土的流動(dòng)性；二是要摻入一定的保塑材料，保證混凝土在出機(jī)后的一定時(shí)間內(nèi)始終保持較高的坍落度；三是在細(xì)骨料的選擇時(shí)采用中砂，提升混凝土的保水性和黏聚性。

3.3降低水化熱的措施

水泥與水會(huì)發(fā)生水化熱反應(yīng)，在反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，高性能混凝土由于其特性，水化熱通常較高，這就容易使混凝土產(chǎn)生裂縫，對(duì)其耐久性有著很大影響。因此必須改善水化熱現(xiàn)象，減低熱量的產(chǎn)生，對(duì)此可以：一是進(jìn)一步降低水泥的用量，減少水化熱反應(yīng)；二是摻入多種活性摻合劑；三是參入高效減水劑；四是要摻入保塑劑和緩凝劑。

3.4保證高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

在高性能混凝土澆筑、搗實(shí)之后，還需要對(duì)其進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)工作，這同時(shí)也是其成型的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。養(yǎng)護(hù)工作的好壞也直接決定了高性能混凝土表現(xiàn)出來(lái)的工作性能，因此在橋梁工程中要提高對(duì)養(yǎng)護(hù)工作的重視，使高性能混凝土在良好的環(huán)境下穩(wěn)步地提升適應(yīng)性、強(qiáng)度和耐久度。從高性能混凝土的特性來(lái)看，為了增加其流動(dòng)性和強(qiáng)度，在配制時(shí)其水灰比通常較低，混凝土內(nèi)部長(zhǎng)期處于缺水的狀態(tài)，而其不泌水的特性更加劇了這一現(xiàn)象，因此高性能混凝土的表面容易產(chǎn)生凝縮裂縫。因此，在高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作中，最重要的工作就是在其成型前期的早期養(yǎng)護(hù)工作，在混凝土成型初期，要及時(shí)地進(jìn)行覆蓋和灑水工作，避免其失水過(guò)多，防止其由于水分的喪失導(dǎo)致溫度變化過(guò)大從而發(fā)生收縮的現(xiàn)象，影響其強(qiáng)度和耐久度。另一方面，在前期養(yǎng)護(hù)工作結(jié)束后，還要持續(xù)地對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，定期檢查橋梁關(guān)鍵部位的混凝土工作性能，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，將隱患扼殺在搖籃之中。

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