高性能混凝土在橋梁工程施工中的應用策略

葛朋

摘 ? ?要：高性能混凝土在性價比、穩定性、強度性、耐久性等方面都要比傳統的混凝土高。將高性能混凝土運用于橋梁工程施工中，能夠充分利用其高強度的特質，很好地滿足了橋梁工程重要構件性能要求。因此文章結合實例，重點就高性能混凝土在橋梁工程施工中的應用策略展開分析，提出了高性能混凝土在橋梁工程施工中的原材料選材、配合比設計、拌合運輸、澆筑及養護階段的具體措施要求。

關鍵詞：高性能混凝土;橋梁施工;施工策略

1 ?引言

在橋梁工程中，混凝土是一種關鍵性的施工材料，混凝土的質量對于橋梁工程的整體施工質量將會起到決定性作用。高性能混凝土依靠其良好的力學性能和耐久性，已逐漸成為橋梁建設工程中不可或缺的材料。

2 ?高性能混凝土的定義和特性

2.1 ?高性能混凝土的定義

高性能混凝土是一種新型高技術混凝土，具有高耐久性、高工作性和高體積穩定性的混凝土。它是將普通的混凝土作為基礎，優化原材料配合比，增加活性細砂和添加劑，實現混凝土強度、抗腐蝕能力以及抗壓能力的進一步提升，進而形成一種新型的混凝土。

2.2 ?高性能混凝土的優質特性

高性能混凝土在性價比、穩定性、強度性、耐久性等方面都要比傳統的混凝土高。高性能混凝土以耐久性作為設計的主要指標，針對不同用途要求，對下列性能重點予以保證：耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩定性和經濟性。

（1）高性能混凝土具有極高的耐久性。混凝土耐久性指的是具有抵抗外部環境的干擾，并且還能使得混凝土結構保持完整的外觀、良好的使用性的能力。混凝土耐久性對橋梁影響巨大，直接關系著其使用壽命。

（2）高性能混凝土具有極高的強度。高性能混凝土正是通過材質的高性能及化合反應，大大提高了混凝土界面結構的強度，使其比普通混凝土的強度更高。

（3）高性能混凝土具有極好的穩定性。橋梁每時每刻承載著超高的荷載，其荷載能力取決于混凝土是否具有較好的穩定性。高性能混凝土正是通過高效減水劑與各種原料的配合比，達到了提高混凝土穩定性的目的，減少了橋梁因受到外部高溫和超強受力導致混凝土結構遭受擠壓破壞變形的現象。

2.3 ?高性能混凝土具有極高的性價比

在鋪設同樣標準要求的橋梁工程時，高性能混凝土比傳統的普通混凝土要節省耗材，降低工程成本。例如，粉煤灰高性能混凝土實現了對工業廢料的利用，大大節約了資源和成本。

3 ?橋梁施工中高性能混凝土的應用

3.1 ?工程概況

某擬建橋梁工程的墩柱、承臺、蓋梁、橋跨結構、橋面系均采用高性能混凝土，其強度等級分為三種，即C40、C50和C60。

3.2 ?原材料

（1）水泥。水泥對混凝土而言是不可替代的膠凝材料，本工程采用普硅水泥，其比表面積按300m2/kg～350m2/kg嚴格控制，且鋁酸三鈣實際含量應控制在8%以內。

（2）高效減水劑與引氣劑。如前所述，為減少含水量和提高流動性與強度，需要向混凝土中摻加適量高效減水劑。根據現行規范和標準，高效減水劑的含氣量應控制在3%以內。對于引氣劑，其性能需要符合相關標準;完成拌和后，混凝土的氣泡應保持均勻和細小，使含氣量處于4%～6%以內。另外，高效減水劑和引氣劑必須分別摻加。

（3）集料。高性能混凝土中，集料應避免堿集料反應。進場前，應對集料實施專門的檢查試驗，經試驗確認合格后才能批準進場。集料分細集料與粗集料，其中，細集料以質地堅硬、有良好級配且空隙率相對較小為準選擇，以細度模數在2.6～3.2范圍內的干凈河砂為宜;粗集料按質地堅硬且勻稱、粒形適宜、級配合理等要求選擇，其技術指標必須滿足現行規范提出的各項要求。

（4）礦物摻合料。為使混凝土具有符合要求的密實性，還需要向混凝土中摻加數量的礦物摻合料，如分粉煤灰、硅粉和磨細礦渣粉。本次主要使用粉煤灰，其質量應達到以下要求：（1）細度：當強度等級為C50以上時，不能超過12%，當強度等級小于C50時，不能超過25%;（2）需水量比：當強度等級為C50以上時，不能超過92%，當強度等級小于C50時，不能超過105%;3）燒失量：當強度等級為C50以上時，不能超過5%，當強度等級小于C50時，不能超過8%;（4）氯離子含量：不能超過0.02%;）5）含水量：不能超過1%;（6）硫酸鹽含量：不能超過3%;（7）安定性：不超過5.0;（8）游離態氧化鈣的含量：當為F類時，不能超過1%，當為C類時，不能超過4%。

（5）拌和與養護用水。不能使用海水、污水與pH值在5以內的水，且氯離子含量不能超過200mg/L，硫酸鹽含量不能超過500mg/L。

3.3 ?配合比設計

配制高性能混凝土配比階段提出了更高的要求，主要表現兩方面： 一高性能混凝土配制階段，需要充分利用不同的材料，按照一定的配制比例進行攪拌，以達到提高混凝土強度的目的。二在高性能混凝土配制期間，一定需要嚴格控制水灰比，保證水泥與水之間的配合比達到相關技術要求，最終形成的高性能混凝土才符合施工標準。

3.4 ?計量、拌和

對原材料的投放通過電子計量進行，嚴格按照配合比來計算和稱量。除集料以外的其它原材料，質量誤差不能超過±1%，集料的質量誤差不能超過±2%。生產中應對工藝、配合比及投料的方式都進行嚴格控制。在冬季進行施工時，需要對各類原材料進行適當的加熱或保溫。

3.5 ?運輸、澆筑

對混凝土進行運輸時，應選擇平坦的道路，減少運轉次數，縮短運輸的時間，避免由于振動過度導致離析。所用運輸設備應能滿足凝結時間要求，并與澆筑的速度相適應，以確保澆筑能夠順利且連續的進行。澆筑開始前，應先對混凝土實施快速攪拌，持續1～2min，檢查確認混凝土達到勻化后開始澆筑。若減水劑的消泡不徹底，將在表面產生若干大氣泡，所以需要對減水劑實施消泡，之后再進行引氣。與此同時，還要嚴格控制連續澆筑高度，通常每層不能超過30cm。在倒角處等氣泡難以排出的部位，應減小澆筑高度，通常每層不能超過20cm。在混凝土澆筑過程中，還應同步做好振搗，通過振搗消除混凝土內部氣泡，使混凝土均勻密實。

3.6 ?養生

由于高性能混凝土的水灰比普遍偏小，為了預防產生塑性收縮裂縫，這時候必須要在澆筑之后立即進行濕養護工作。與此同時，對于膠凝材料用量較大的情況，亦需要通過相應的保溫措施來防止溫度過高而產生的溫度裂縫。養護階段應當根據養護要求，在混凝土澆筑完成后的 12 個小時以內，對澆筑混凝土實施全覆蓋，并對高性能混凝土進行灑水養護。根據施工環境溫度和混凝土水化熱溫度，調整養護方案。在該橋梁工程在完成混凝土的澆筑之后，對其進行覆栓擰緊，使水從側面自然留下養護; 等灑水養護超過兩天以后，可從側面開始拆模;待拆模完成后，再使用氈布進行濕潤養護; 對于工程的特殊部位，還需要使用薄膜塑料和涂刷養護液進行覆蓋養護，養護時間約為 14 天; 最后配置高強混凝土C60 抗壓試件 50 組，通過檢查測試達到剛度、強度等標準要求后，養護工作完成。

4 ?結論

高性能混凝土需要嚴格控制原材料質量，根據施工環境和工藝特點設計配合比。在施工過程中應注重混凝土和易性和流動性的控制，保證振搗質量，做好混凝土養生措施，合理利用水化熱控制混凝土凝固溫度。

參考文獻：

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