超高性能混凝土在橋梁工程中的應用

石 俊 卿

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司，山西 太原 030006)

超高性能混凝土在橋梁工程中的應用

石 俊 卿

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司，山西 太原 030006)

針對目前超高性能混凝土在橋梁工程中的應用缺陷，分析了橋梁工程中超高性能混凝土材料特性與制備技術，并提出了優(yōu)化控制的方法策略，其目的是為相關建設者提供一些理論依據(jù)。

超高性能混凝土，橋梁工程，鋼纖維結團，制備技術

橋梁工程作為所處地區(qū)進行現(xiàn)代化經(jīng)濟建設水平的重要體現(xiàn)，人們對其建設使用的耐久性需求越來越大。然而，作為有效提高橋梁工程施工建設質(zhì)量安全穩(wěn)定效果的超高性能混凝土，卻因為材料特性不甚清晰與制備技術應用局限，而使其作用效果并未得到有效發(fā)揮。基于此，相關建設人員應從問題角度出發(fā)，即在明確超高性能混凝土材料特性與制備技術應用要點的情況下，找出實踐應用優(yōu)化控制的方法策略。這是實現(xiàn)超高性能混凝土作用于橋梁工程目標的關鍵，研究人員應將其充分重視起來，以提升工程建設所處地區(qū)經(jīng)濟建設水平。

1 研究超高性能混凝土在橋梁工程中應用的現(xiàn)實意義

作為一種新型的超高性能水泥基復合材料，超高性能混凝土，其與常用的水泥基混凝土不同，在耐腐蝕性、耐磨性、抗壓強度以及抗拉強度方面，具有更為優(yōu)越的性能效果。研究表明，根據(jù)制備條件與組分的差異，超高性能混凝土可分為200 MPa級與800 MPa級兩種。然而，在實際作用過程中，相關建設人員并未全面掌握超高性能混凝土的材料特性與制備技術，這就降低了其在橋梁工程各部分結構中的質(zhì)量效果。針對這一問題，為進一步深化其作用于實踐的效果價值，相關建設人員應加大其制備技術與養(yǎng)護條件的研究力度，以使其優(yōu)越性能充分體現(xiàn)在橋梁工程施工建設的全過程中。這是促進橋梁工程施工建設行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的重要課題，研究人員應將其充分重視起來，以作用于實踐。

2 橋梁工程中超高性能混凝土材料特性與制備技術

橋梁工程中的超高性能混凝土材料特性，是由原材料自身特性、配合比不同以及養(yǎng)護條件差異所決定的，因此，相關人員應通過試驗對比方法，來分析其材料特性。如表1所示，為超高性能混凝土與其他混凝土材料特性的對比結果。

表1 超高性能混凝土與其他混凝土材料特性的對比結果

由表1可知，超高性能混凝土具有遠高于其他混凝土的性能效果。

在超高性能混凝土制備方面，其作用原理為：通過提高組分活性與細度來提出粗骨料，以最大限度的降低材料內(nèi)部缺陷，從而獲得超高強度與耐久性的性能效果。此外，還要通過加入鋼纖維，以提高混凝土的抗拉強度與韌性。基于這一原理，其制備技術，應將優(yōu)化材料配比以及選用與活性組分相容性較好的高效減水劑，作為具備要求。

值得注意的是，當超高性能混凝土的配合比設計完成后，制備人員還要進行料漿的制備。經(jīng)分析，由于超高性能混凝土的水膠比較低，且原材料中摻有容易結團的鋼纖維，為使其各個組分實現(xiàn)均勻混合，應盡可能減少鋼纖維的結團，即通過嚴格控制投料順序以及不同階段的攪拌時間和速度來進行實現(xiàn)。由于我國在此方面的研究起步較晚，使其作用實際橋梁工程的技術水平仍有很大提升空間，為此，研究人員應從實踐角度出發(fā)，不斷根據(jù)市場環(huán)境的變化，調(diào)整超高性能混凝土的作用效果。

3 超高性能混凝土在橋梁工程中的應用控制策略

3.1 混凝土配比控制

對于水泥與骨料的配比控制，應選用需水量較高且流動性強的高標水泥，以提高其作用于實際橋梁工程施工建設的粘結效果。而骨料則應選擇人工骨料，并保證其不規(guī)則性。這樣一來，橋梁工程灌注作業(yè)，就能實現(xiàn)高密度的無縫灌注目標。此外，水灰比，是控制超高性能混凝土配比密實性、高強度與耐久性的關鍵因素，因此，在進行配比過程中，應盡可能降低水灰比。而對于礦物質(zhì)摻合料作用，則是用來防止空氣中的水分與有害物質(zhì)對超高性能混凝土造成損害的。為此，在進行摻和控制過程中，相關人員應根據(jù)氣候條件以及周邊生態(tài)環(huán)境，來實現(xiàn)礦物質(zhì)摻合料添加處理目標。

3.2 優(yōu)化實際施工工藝

首先，在進行設備與原材料的使用時，由于超高性能混凝土的使用量較少，使得水膠濃度較低，因此，施工人員應將其高質(zhì)量攪拌作業(yè)，作為保證橋梁工程超高性能混凝土作用質(zhì)量的關鍵。具體來說，在應用混凝土攪拌設施時，要選擇具有性能保證的機械設備。此外，實際配制過程中，要提高原材料添加的準確性，即通過保證稱重裝置的性能，來提高原材料作用效果。此過程，砂石材料的添加，要在控制其含水量的情況下，保證該類混凝土性能效果的發(fā)揮。

其次，超高性能混凝土應用于橋梁工程建設過程的運輸控制，應采用罐車與泵送方式，來保證外加劑添加作業(yè)的實時性。

最后，在維護管理方面，由于超高性能混凝土具有泌水少特性，因此，施工工藝人員在完成混凝土澆筑作業(yè)后，要對其進行濕養(yǎng)護處理，以降低裂縫病害現(xiàn)象的發(fā)生。此外，對于摻入大量凝膠材料的超高性能混凝土配制過程，施工人員要對其進行保溫處理，以預防溫度裂縫發(fā)生。由此可以看出，超高性能混凝土在橋梁工程中的應用控制，應結合混凝土材料特性，而著手進行施工效果控制。

3.3 流動性控制

據(jù)權威數(shù)據(jù)統(tǒng)計證實，要想使超高性能混凝土的性能效果在橋梁工程建設使用過程中充分發(fā)揮出來，橋梁工程建設人員要控制好該類混凝土的流動性。具體來說，就是在配制過程中加入水灰比，來提高流動性與黏性作用效果。當超高性能混凝土出機后，3 h內(nèi)，要保證其坍落損失處在15%以內(nèi)。在應用超高性能混凝土進行澆筑施工作業(yè)時，要利用振動平臺，將結構中的氣泡排除出去，進而減小其作用于橋梁工程的孔隙率。值得注意的是，如果超高性能混凝土材料中摻有鋼纖維，施工人員不能采用振搗棒進行振搗處理，否則，就會對材料纖維的排列方向造成影響。目前，可供選擇的超高性能混凝土養(yǎng)護方式有高壓養(yǎng)護、水養(yǎng)護、自然養(yǎng)護以及蒸汽養(yǎng)護等。此外，試驗表明，對于常溫養(yǎng)護來說，高溫高壓養(yǎng)護更能保證超高性能混凝土的彈性模量、抗壓強度以及其他各項耐久性能指標。例如，當采用90 ℃的蒸汽養(yǎng)護時,3 d養(yǎng)護期的抗壓強度可比28 d自然養(yǎng)護的抗壓強度提高25%～30%。

4 結語

超高性能混凝土在橋梁工程的應用目標，是由材料特性效果的發(fā)揮與制備技術的應用質(zhì)量來實現(xiàn)的。例如，相關建設人員應在明確超高性能混凝土泌水少的情況下，通過必要的養(yǎng)護措施，來避免裂縫病害的出現(xiàn)。事實證明，如實際施工制備過程方法不加控制，就會導致超高性能的混凝土材料特性，失去其作用于實踐的優(yōu)勢。為此，研究人員應在充分掌握超高性能混凝土材料特性的基礎上，采用與之相對的制備技術應用策略，以使其作用于橋梁工程施工建設過程，發(fā)揮出抗拉強度好、耐磨性高且耐腐蝕性好的效果價值。

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Applicationofsuper-high-performanceconcreteinbridgeengineering

ShiJunqing

(ShanxiHighwayBridgeGroupInternationalTrafficConstructionEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

In light of application defects of current super-high-performance concrete in bridge engineering, the paper analyzes super-high-performance concrete material characteristics and prefabrication technology in bridge engineering, and puts forward optimal control methods and strategies, with a view to provide some theoretical guidance for relevant builders.

super-high-performance concrete, bridge engineering, steel-fiber combination, prefabrication technology

TU528

：A

1009-6825(2017)24-0164-02

2017-06-16

石俊卿(1984- )，男，工程師