道路橋梁工程施工中高性能混凝土技術的實踐探索

楊志忠

摘 要 下文結合我國道路橋梁工程建設實際情況，首先大致論述了高性能混凝土和傳統混凝土的差異，然后分析了高性能混凝土的技術特征，最后對高性能混凝土在道路橋梁工程中的實際應用進行了詳盡論述。

關鍵詞 高性能混凝土;道路橋梁工程;技術應用

高性能混凝土是基于常規混凝土材料而衍生出的一種技術概念，在現代混凝土技術基礎上，采用優質原材料，比如水泥、集料、活性細摻和料、高效外加劑等形成的高性能混凝土。高性能混凝土通常展現出較高的耐久性、實用性、強度、經濟性、穩定性。但是從我國道路橋梁工程建設情況來看，高性能混凝土在道路橋梁工程中的應用仍舊有待進一步普及。為給道路橋梁工程建設提供可靠參考借鑒，下文立足實際情況對高性能混凝土技術實踐進行有益探索。

1高性能混凝土概述

傳統混凝土是以水泥、砂石、水、摻和料為主要材料，而高性能混凝土在傳統混凝土的基礎上加入了優質礦物、優質減水劑等。高性能混凝土的應用最早可追溯至二十世紀九十年代，高性能混凝土也得到了具體的定義，但是卻沒有技術性指標。根據近些年國內外的權威研究成果，可大致認定，高性能混凝土是在常規混凝土基礎上采用現代化混凝土技術，選擇高性能材料，并將耐久度等作為評價混凝土質量的新指標[1]。我國在1991年起成立高性能混凝土委員會，旨在促進高性能混凝土的廣泛普及。現如今，伴隨社會經濟的不斷發展，道路橋梁工程建設要求不斷提升，國內研究工作者也圍繞高性能混凝土開展了大量的微觀機理研究以及宏觀變化研究，完善了一系列的材料性能測試方法，并改進了高性能混凝土生產工藝、設計工藝、施工技術，陸續出臺了相應技術規范，比如《高強混凝土結構技術規程》《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》等[2]。

2高性能混凝土技術特征

2.1 高耐久性

混凝土材料大多暴露在自然環境中，必然會受到大氣環境作用、化學作用、物理作用的影響以及侵蝕，混凝土材料隨著時間的演唱會不斷退化，進而出現鋼筋銹蝕、硫酸鹽侵蝕等一系列反應。根據混凝土材料的結合機理，混凝土材料的劣化主要是因為劣化物質的侵入，但是不管何種劣化過程，其先決條件是有足夠的劣化物質進入到混凝土內部。因此，通過提高混凝土材料的密實度，就可大幅度提升混凝土材料的耐久性。高性能混凝土采用低用水量配比方法，適當增加高質量活性礦物摻和料，混凝土的密實度極高，即便是高性能混凝土長期暴露在自然環境中，有害物質也難以侵入到混凝土內部。

2.2 高適用性

現代道路橋梁工程逐步朝著高載荷、大跨度的方向不斷發展，尤其是部分預應力橋梁工程，為保證施工安全，混凝土材料必須要有良好的結構性能，且能夠滿足施工要求，易于振搗、澆筑。高性能混凝土在這方面表現出了較高的適用性，可應用于鋼管混凝土拱橋、預應力箱梁等，施工性能比傳統混凝土更為突出，且材料穩定性、強度更高。

2.3 高穩定性

混凝土的穩定性關系著材料的受力情況，決定了土木結構的安全性，混凝土本身會發生彈性變形、收縮變形、徐變變形等多方面的問題，高性能混凝土可根據工程施工要求，合理調整各類摻和料的配比，達到提高結構穩定性的作用。比如，針對大體積混凝土構件施工，就可適當減少水泥漿用量，提高混凝土材料密實度，約束混凝土材料在凝固過程中的水化熱反應。盡管目前國內外在高性能混凝土穩定性方面沒有一個統一的約束標準，但是根據工程施工要求，可通過合理調整高性能混凝土的彈性模量、膨脹系數等來滿足施工需求。

2.4 高經濟性

綜合考慮到道路橋梁工程的應用過程，我們可知，道路橋梁工程在建設完成后，仍舊需要進行長期的維護，若是道路橋梁工程在服役期間，出現各類病害，還需要進行返修。所以，結構質量和道路橋梁工程建設經濟性有著密切關系。高性能混凝土和同等級普通混凝土相比，高性能混凝土水泥用材料用量更少，可在水泥應用方面減少成本支出，合理的配比方案甚至能夠降低其整體價格。將高性能混凝土應用在惡劣環境的道路橋梁工程中，比如沿海道路橋梁工程，采用普通混凝土其劣化速度過快，而采用高性能混凝土，能夠有效延長道路橋梁工程使用壽命，經濟性顯著。

3高性能混凝土在道路橋梁工程中的應用案例

這里選取國內成功大型道路橋梁工程案例進行論述：①杭州灣跨海大橋，工程施工環境惡劣，為確保混凝土材料的持久應用，該工程采用C50海工混凝土。在建設期間，杭州灣跨海大橋預制箱梁全部采用C50海工混凝土建設，在設備齊全的情況下，預制箱梁在8h內澆筑完畢，養護結束后預制箱梁經過行政主管部門、質量監督部門檢查，質量姣好;②青藏鐵路拉薩河特大橋建設在大氣環境較差的區域內，為確保青藏鐵路拉薩河特大橋的長期使用，采用C50高性能混凝土，并根據坍落度要求、流動性要求、初凝時間要求對混凝土的摻和料、外加劑進行了調整，經過有關部門檢驗，橋梁質量完全符合設計要求。

值得注意的是，一般高性能混凝土的水膠比比一般傳統混凝土更低，摻和料使用量更大，減水劑的應用及其敏感，故在施工的過程中，應該保證拌和的均勻性，并實時測定其含水量，根據配比方案準確進行調整。通常情況下，高性能混凝土拌和料的坍落度必須控制在200mm左右，坍落擴展度必須控制在500mm左右，澆筑初凝后的高性能混凝土必須進行遮蓋水養，同時合理控制混凝土水化熱反應。

4結束語

綜上所述，高性能混凝土是當前道路橋梁工程建設中的重要材料，該材料在實際應用中表現出了良好的穩定性、經濟性、強度等，廣大從業者應充分認識到高性能混凝土和傳統混凝土的異同，并將其合理應用在工程建設過程中。

參考文獻

[1] 劉建南，張昌鎖.過渡區界面對混凝土劈裂性能影響的試驗與數值模擬[J].科學技術與工程，2018，18（18）：269-274.

[2] 施洲，胡豪，周文，等.大跨度混合梁斜拉橋施工控制關鍵技術[J].橋梁建設，2018，（3）：111-115.