韓 偉
(太古高速公路養(yǎng)護中心,山西太原 030006)
現(xiàn)階段,隨著我國交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,對于道路質(zhì)量的要求也越來越高,尤其是很多路面和橋梁投入使用短期內(nèi)就出現(xiàn)大量開裂和破損的現(xiàn)象,使得混凝土的強度及耐久性受到社會各界的廣泛關(guān)注。在這種情況下,對高強度混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用進行研究對于提高路橋工程的使用壽命有著極其重要的意義。
現(xiàn)階段,隨著我國交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,對于道路質(zhì)量的要求也越來越高,尤其是很多路面和橋梁投入使用短期內(nèi)就出現(xiàn)大量開裂和破損的現(xiàn)象,受到相關(guān)領(lǐng)域人士的高度重視。在這種情況下,我國的公路工程必定會朝著低維護長壽命的要求發(fā)展。目前,我國對路面建設(shè)的混凝土抗拉強度要求為不低于17 MPa,并對混凝土路面的致密性和抗?jié)B性都提出了較高的要求,這就需要采用高強度混凝土來實現(xiàn)。
在路橋工程建設(shè)中,雖然強度這一指標是主要的質(zhì)量衡量因素,但如果片面強調(diào)強度的話就會忽略混凝土的耐久性,且實現(xiàn)混凝土的全面性能是不科學(xué)的。所以,筆者認為,對于高性能混凝土設(shè)計應(yīng)該注意以下幾點:第一,以增強混凝土的耐久性為主要設(shè)計原則,可以采用摻加足量的礦物細摻料,降低水膠比,添加高效外加劑等措施來提升混凝土的耐久性能;第二,混凝土應(yīng)該具備較高的抗折強度,這樣就能夠在極大程度上提升道路的載荷能力,同時降低路面的厚度,減少建設(shè)成本,并增加工程的使用壽命;第三,充分關(guān)注塑性混凝土的性能,同時要重視工程不同部位的特殊性能要求,提高混凝土在工程不同部位的應(yīng)用,同時確保工程的使用效益。在公路和橋梁工程中,采用高性能混凝土具有以下優(yōu)點:第一,采用高性能混凝土澆筑而成的路面和橋面具有極強的耐久性,能夠使路橋面在設(shè)計使用年限內(nèi)擁有良好的抵抗氣候和環(huán)境破壞的能力,真正達到低維護長壽命的要求;第二,采用高性能混凝土澆筑而成的路面和橋面都有著極強的抗折強度,能夠提升路橋面的承載能力和使用壽命,同時在極大程度上降低工程的建設(shè)成本;第三,在高性能混凝土干縮路面時,由于其表面密實而不容易出現(xiàn)收縮裂縫。
1)高性能混凝土在路面澆筑中的應(yīng)用。在路面澆筑中,高性能混凝土有著足夠高的力學(xué)強度,而且以其良好的體積穩(wěn)定性、耐久性能夠確保路基穩(wěn)定不下沉,更能使路面承受滲透、冰凍、磨損等長時間的惡劣環(huán)境侵蝕,從而提高路面質(zhì)量。高性能混凝土除了具有十分突出的耐久性之外,還具有較高的流動性、粘聚性和可澆筑性,這些優(yōu)點都能夠使路面的施工質(zhì)量提高,還能夠提高工程的性能。但在具體應(yīng)用配置過程中,應(yīng)該注意以下三點:第一,選擇優(yōu)質(zhì)的原材料,充分考慮混凝土的施工工藝,選擇高流態(tài)的混凝土;第二,外加劑應(yīng)該選用高效的復(fù)合型外加劑;第三,在配置混凝土?xí)r,應(yīng)該結(jié)合實際情況進行優(yōu)化,充分考慮其流動性,適當?shù)奶砑右恍┙?jīng)過處理的工業(yè)廢料,如硅灰、粉煤灰和礦渣等。此外,在澆筑混凝土路面時,要充分關(guān)注高性能混凝土的各方面優(yōu)點及性能,結(jié)合工程的實際情況進行科學(xué)的運用,這樣可以進一步增強混凝土路面的質(zhì)量和使用壽命。2)高性能混凝土在橋梁中的應(yīng)用。在橋梁工程施工過程中,對于混凝土高性能的要求并不僅局限于強度這一個指標,而是綜合強度、耐久性及后期養(yǎng)護難易程度、工程造價等各方面指標。由于高性能混凝土相對于普通混凝土具備的各種優(yōu)越性能,能夠確保工程項目在長期惡劣環(huán)境下使用,所以,一般多應(yīng)用于離岸結(jié)構(gòu)或長大跨橋梁等的主梁、墩部和墩基,這樣才能夠最大限度的發(fā)揮其作用,提高橋梁的使用壽命和經(jīng)濟效益。比如我國上海市建設(shè)的東海大橋中,墩基、墩部與主梁都是采用高性能混凝土澆筑而成,其中,混凝土是采用粉煤灰、礦粉等多種工業(yè)廢料結(jié)合特制的拌合料進行優(yōu)化配置,按照一定的配合比配制而成,不僅便于澆筑施工,降低了工程造價,而且具有極為優(yōu)異的耐久性、強度、抗腐蝕性能及其他各方面性能。通過我國多地實踐應(yīng)用,總結(jié)出高性能混凝土應(yīng)用于橋梁具有以下優(yōu)點:第一,使橋梁的主梁間距更大;第二,橋梁的跨徑更長;第三,橋梁具有十分優(yōu)異的耐久性;第四,具有十分穩(wěn)定的力學(xué)性能和其他性能;第五,工程各部位的構(gòu)件更薄,造價較低。
1)關(guān)于高強度混凝土的攪拌方面,必須確保其均勻,流動性良好。所以應(yīng)該選擇性能良好的攪拌設(shè)備,比如選用逆流式攪拌機、臥軸式攪拌機,都能夠在較短的時間內(nèi)攪拌出均勻性良好的混凝土,如選擇其他設(shè)備,必須在攪拌之前進行實驗,對攪拌器的均勻性進行嚴格的驗證。2)在完成原材料的選擇之后,開始配制高性能混凝土?xí)r,必須精確控制好原材料的計量,最大限度確保拌合物配比波動誤差最小化,從而確保高性能混凝土的穩(wěn)定性。此外,高性能混凝土所采用的砂石含水量也是影響其性能的一個關(guān)鍵因素,即使攪拌設(shè)備上安裝有先進的含水量控制與測量儀器,混凝土攪拌人員也應(yīng)該充分關(guān)注,在實際操作中對混凝土和設(shè)備進行詳細的觀察,尤其對于正在攪拌的混凝土而言,如果在攪拌過程中稠度產(chǎn)生較大的波動時,必須及時對設(shè)備進行調(diào)整和修復(fù),確?;炷粮黜椥阅艿姆€(wěn)定性。3)當完成高性能混凝土澆筑后,必須進行合理的防護。比如說高性能混凝土的水灰比相對普通混凝土較小,通常都不會泌水,或者只有少量泌水,因此,為了避免塑性混凝土收縮過程中產(chǎn)生裂縫,就必須在完成澆筑后進行及時的養(yǎng)護;此外,相對于普通混凝土而言,高性能混凝土的膠凝材料用量比例更大,一旦內(nèi)外溫差存在較大差距時就可能產(chǎn)生溫度裂縫,為了避免這種情況,必須在完成澆筑后采取合理的保溫措施。
隨著我國路橋工程的日益增多,對路面和橋梁質(zhì)量與壽命的要求也越來越高。高性能混凝土以其高耐久性與廣泛的適用性得到了極為廣泛的應(yīng)用。但在具體應(yīng)用過程中,應(yīng)該充分結(jié)合工程實際特點和客觀要求進行開發(fā)與利用,最大限度發(fā)揮其優(yōu)點,此外,高性能混凝土在突破傳統(tǒng)混凝土技術(shù)性能的同時,對于能源節(jié)約、環(huán)境保護及工程造價等方面也有著十分重要的意義。換言之,從戰(zhàn)略角度來看,高性能混凝土的應(yīng)用,不僅能夠在極大程度上提高工程的經(jīng)濟效益,同時還能夠推動我國路橋行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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