道路橋梁工程施工中高性能混凝土的應用

柴杜飛 李勝利

山西省公路局晉城分局 山西 晉城 048000

1 前言

多年以來,我國的社會經濟快速發展,隨著科學技術的進步,混凝土應用越來越廣泛,包括很多的公路建造、橋梁設計工程,都需要使用混凝土,而且橋梁建造也是公共基礎設施的重要組成部分,因此在設計過程當中需要嚴格把控施工質量,盡可能的提高施工水平,采用更好的建筑材料,使用高性能混凝土能夠使橋梁工程的施工質量得到有效的保障。

2 關于高性能混凝土的介紹

2.1 高性能混凝土的概念

關于高性能混凝土,國內外有著不同的定義,根據我國的相關技術規范中指出,高性能混凝土具體是指彈性模量高,強度強,滲透性低,穩定性強的混凝土。但這一類型的混凝土并不是指高強混凝土,兩者之間存在的較大區別,高性能混凝土的高耐久性是高強混凝土所沒有的,而高強混凝土突出的抗滲透性也是高性能混凝土所缺失的。

2.2 高性能混凝土與普通混凝土的差異

關于高性能混凝土和普通混凝土兩者之間并不是完全不同,也存在著很多的共性。其中兩者的材料相同,而且生產工藝基本相同,所以只有兩者自身的強度、穩定性等其他性能存在差異。

高性能混凝土相對于普通混凝土在原材料生產工藝的標準更為嚴格,需要嚴格遵循調配比例和相關的維護方法進行使用,而且需要嚴格控制生產過程,所以高性能混凝土必須要參照生產理論,確保混凝土的各項指標與相關的規定相符合。其次,高性能混凝土也要求了施工單位有著更高的技術能力,不僅是要規范整個的生產流程,而且在施工過程當中也要求施工人員具有較高的專業水平。普通混凝土是高性能混凝土的研制基礎,其中包括大量的活性混合材料添加,需要更高水平的養護能力,要求維護混凝土的人員具有極高的職業素質。

2.3 高性能混凝土的特點

在實際的運用過程當中,高性能混凝土有著十分多樣的特點,其中較為突出的是耐久性,抗壓性,環保性的特點。而且建造出來的工程有著較高的工程質量,就環保性而言,高性能混凝土可以減少材料的浪費,在施工過程當中,有效的為企業節約成本,增加收益,降低資源消耗,起到節能減排的效果。同時,高性能混凝土由于自身自重更輕的特性,在應用過程當中也可以使橋梁的跨徑得到保障。就其耐久性而言,能夠有效地增加橋梁工程的壽命,而且在一定時間內可以保持較好的完整,在運輸過程當中也不容易出現離析現象,通過有效的使用可以降低結構的裂紋發生,使橋梁工程的質量得到有效提高。

3 高性能混凝土在施工過程中各項指標的確定

3.1 明確混凝土的凝結時間

由于在橋梁的施工過程當中,高性能混凝土的作業面積較大,而且具有較高的施工難度,如果想要達到有效施工,必須要促進工程中各項工作環節的順利開展。需要科學的控制混凝土的凝結時間,參照施工時的溫度、濕度以及氣候等多方面的因素綜合考慮,再結合相關技術規范,明確混凝土的冷凝時間。

3.2 了解混凝土的坍落度

高性能混凝土有著較低的坍落度,而其中主要包括凝聚性,保水性以及流動性三個方面,該性能也是能夠直接反映出混凝土的綜合質量如何體現出混凝土的和易性。因此需要科學的了解,高性能混凝土的坍落度,合理的去設計工程,通常高性能混凝土具有較高的流態,所以可以增大坍落度的設定,大概在兩厘米到2.5厘米之間,并且合理控制混凝土出機到澆筑的時間可以實現對混凝土坍落度的掌握,通常在兩厘米之內,出機兩個小時之后擴展到50×50厘米,除此之外也應該保障混凝土的密實性,讓混凝土的保水性和黏聚性都符合相關的規定要求。

3.3 設計合理的高性能混凝土配合比

在道路橋梁的施工過程當中,需要合理的使用引氣劑,配置高性能混凝土,添加適量的引氣劑,從而提高混凝土的和易性,讓混凝土抗滲性和抗凍性增強。其次,合理配置水和灰的配比,在配比過程當中應將水灰比設計在0.3左右,如果過高的水灰比,將會影響混凝土的凝聚力,在硬化過程當中較容易出現裂縫,而且會影響整個工程的質量,降低工程的結構穩定性。反之如果水灰比較小,將有可能導致混凝土的和易性降低,而且無法正常的實施澆筑工作,常見現象為混凝土中出現麻面或空洞,其根本原因都是水灰比鍋小。除此之外,要增加堿水劑的使用量,在配比過程當中控制高效能減水劑的使用率高于1/5,并且在其中添加環境成分,能夠有效地提高工程質量,而且也能收縮混凝土中間的氣孔,使用適當地膠凝材料,合理調整配置。總而言之,需要結合實際,根據不同的工程項目調制配比,選取最適合的方式。

4 高性能混凝土的工藝要求

相對于其他的建筑材料,高性能混凝土對施工工藝要求更加嚴格,并且十分容易受到外界因素的影響,因此一定要在操作過程當中保持規范性:

4.1 前期的準備工作

前期的準備工作至關重要,高性能混凝土在實施過程當中,容易受到溫度變化的影響,會產生嚴重的質量問題,最主要是混凝土的凝固性需要在適當的環境,如果周圍環境達不到,指定要求很容易使混凝土出現裂縫等問題,會在項目的后期出現沉降以及坍塌。因此為了避免這些安全問題,必須要在高性能混凝土配比之前,選擇好攪拌的場所,選擇合適的攪拌機,準備好各項材料,按照施工要求對所選材料進行抽查,以防止出現質量問題。

4.2 澆筑工作

一般來說高性能混凝土在準備工作之后,所要做的就是澆鑄環節,但是為了保障混凝土的高性能能夠被充分發揮,所選用的機器設備一定要經過嚴格的檢查。除此之外,也要注意模板的尺寸、高度等,注意混凝土的配比情況,對施工過程進行監管使混凝土澆筑的更加均勻,也能夠有效提高混凝土的抗壓性。

4.3 振搗工作

在澆筑完成之后,通常要對混凝土進行振搗,需要接觸一些機械設備,根據不同的施工要求,振搗的設備也不同。首先需要對其進行脫水處理,為了保持混凝土的性能,選擇功率較小的振搗設備,由于平板式的振搗設備很難起到良好的脫水效果,所以通常施工單位會選擇插入式,掌握好振搗的時間,同一個位置至少需要20秒,而且還要根據混凝土的特性進行調整。

5 提高高性能混凝土在施工過程中的效果措施

5.1 提高高效混凝土的強度

目前,我國在行業中所廣泛使用的C80室內混凝土施工技術,作為成熟而且能保證工程可以得到較好的施工質量。一般我們會將強度在C60以上級別的混凝土稱為高強混凝土,然而這種混凝土有一定的技術缺陷,在施工過程當中會存在一些問題,所以不僅僅要提高混凝土的強度,也要綜合考慮施工環境。

首先,應合理控制原材料的使用,采用52.2級以上的硅酸鹽進行高性能混凝土配比,然后采用巖石立方體碎石材料要求混凝土的強度等級在1.5倍以上甚至更強,同時也要要求碎石材料含量符合標準,采用細度在2.6以上的優質砂作為原材料,將其含泥量控制在1%以內。其次,適當添加活性摻合料,在攪拌施工的過程當中,適當的參加活性摻合料,可以有效的增強混凝土的強度,改善混凝土的材質,因為活性摻和料具有型態效應,常見的有細磨砂渣以及礦灰。除此之外,高性能混凝土包含的成分可能會發生化學變化,生成水化鋁酸鈣的物質,也能夠有效提高混凝土的強度。并且活性摻合料也可以提高混凝土的收縮性,改善混凝土的性能使其內部結構變得更加緊實,提高混凝土的抗腐蝕能力。除此之外,活性摻合料也可以抑制混凝土中集料與堿的反應,提高混凝土的耐久性。

5.2 確保混凝土具有良好的流動性

只有保障高性能混凝土具有充分的流動性,才能夠更好的在橋梁道路施工中發揮作用,提高其施工性能,加強保護性,根據混凝土的高流態特征,應在混凝土出機兩個小時后進行施工,這樣的施工時間效果最好,按照科學的配比,合理使用高效減水劑。

5.3 確保混凝土的耐久性

高性能混凝土的澆筑工作是整項施工中的關鍵環節,應用在橋梁道路施工中,首先應把握好模具的鋼度儀強度,根據合理的尺寸,用高性能混凝土進行澆筑,同時也要掌握各方材料的位置和數量,結合多個方面考慮,防止出現意外情況,不要污染模具,在施工過程當中也要注意好混凝土的維護工作。

5.4 做好高性能混凝土的養護工作

在完成澆鑄環節的施工后,有必要對混凝土進行全方位的養護工作,提高養護工作,能夠保障高性能混凝土的價值得以體現,具有十分重要的作用。因此工地也應該派專業的施工養護人員,密切的關注施工現場的溫度變化,根據天氣及時的采取預防措施,如果是高溫天氣,也要對澆筑后的高性能混凝土適當的進行表面灑水工作,防止受到溫度的影響,一旦高性能混凝土內部的失水過多,將會出現嚴重的收縮現象,產生出多條裂縫影響到施工質量,甚至會影響到整個施工的安全。

6 結束語

總而言之,在實際的橋梁道路施工過程當中,高性能混凝土的使用效果被越來越多的企業所認可,許多的施工單位都是按照具體的施工規范進行操作,而且經過監管部門的檢查也加強了對高性能混凝土的監管,使其施工質量得到了有效的提高,并且通過對高性能混凝土的加強研究,促進其技術的更新,使高性能混凝土的性能得到持續的提高。