楊志忠

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

關(guān)鍵詞 高性能混凝土;道路橋梁工程;技術(shù)應(yīng)用

高性能混凝土是基于常規(guī)混凝土材料而衍生出的一種技術(shù)概念，在現(xiàn)代混凝土技術(shù)基礎(chǔ)上，采用優(yōu)質(zhì)原材料，比如水泥、集料、活性細(xì)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(xiàn)出較高的耐久性、實用性、強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性。但是從我國道路橋梁工程建設(shè)情況來看，高性能混凝土在道路橋梁工程中的應(yīng)用仍舊有待進(jìn)一步普及。為給道路橋梁工程建設(shè)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(shù)實踐進(jìn)行有益探索。

1高性能混凝土概述

傳統(tǒng)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(tǒng)混凝土的基礎(chǔ)上加入了優(yōu)質(zhì)礦物、優(yōu)質(zhì)減水劑等。高性能混凝土的應(yīng)用最早可追溯至二十世紀(jì)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(shù)性指標(biāo)。根據(jù)近些年國內(nèi)外的權(quán)威研究成果，可大致認(rèn)定，高性能混凝土是在常規(guī)混凝土基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代化混凝土技術(shù)，選擇高性能材料，并將耐久度等作為評價混凝土質(zhì)量的新指標(biāo)[1]。我國在1991年起成立高性能混凝土委員會，旨在促進(jìn)高性能混凝土的廣泛普及?，F(xiàn)如今，伴隨社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，道路橋梁工程建設(shè)要求不斷提升，國內(nèi)研究工作者也圍繞高性能混凝土開展了大量的微觀機(jī)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(jìn)了高性能混凝土生產(chǎn)工藝、設(shè)計工藝、施工技術(shù)，陸續(xù)出臺了相應(yīng)技術(shù)規(guī)范，比如《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》等[2]。

2高性能混凝土技術(shù)特征

2.1 高耐久性

混凝土材料大多暴露在自然環(huán)境中，必然會受到大氣環(huán)境作用、化學(xué)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(jìn)而出現(xiàn)鋼筋銹蝕、硫酸鹽侵蝕等一系列反應(yīng)。根據(jù)混凝土材料的結(jié)合機(jī)理，混凝土材料的劣化主要是因為劣化物質(zhì)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(zhì)進(jìn)入到混凝土內(nèi)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(dāng)增加高質(zhì)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(huán)境中，有害物質(zhì)也難以侵入到混凝土內(nèi)部。

2.2 高適用性

現(xiàn)代道路橋梁工程逐步朝著高載荷、大跨度的方向不斷發(fā)展，尤其是部分預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)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(xiàn)出了較高的適用性，可應(yīng)用于鋼管混凝土拱橋、預(yù)應(yīng)力箱梁等，施工性能比傳統(tǒng)混凝土更為突出，且材料穩(wěn)定性、強(qiáng)度更高。

2.3 高穩(wěn)定性

混凝土的穩(wěn)定性關(guān)系著材料的受力情況，決定了土木結(jié)構(gòu)的安全性，混凝土本身會發(fā)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(jù)工程施工要求，合理調(diào)整各類摻和料的配比，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。比如，針對大體積混凝土構(gòu)件施工，就可適當(dāng)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(yīng)。盡管目前國內(nèi)外在高性能混凝土穩(wěn)定性方面沒有一個統(tǒng)一的約束標(biāo)準(zhǔn)，但是根據(jù)工程施工要求，可通過合理調(diào)整高性能混凝土的彈性模量、膨脹系數(shù)等來滿足施工需求。

2.4 高經(jīng)濟(jì)性

綜合考慮到道路橋梁工程的應(yīng)用過程，我們可知，道路橋梁工程在建設(shè)完成后，仍舊需要進(jìn)行長期的維護(hù)，若是道路橋梁工程在服役期間，出現(xiàn)各類病害，還需要進(jìn)行返修。所以，結(jié)構(gòu)質(zhì)量和道路橋梁工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性有著密切關(guān)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(yīng)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(yīng)用在惡劣環(huán)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(jīng)濟(jì)性顯著。

3高性能混凝土在道路橋梁工程中的應(yīng)用案例

這里選取國內(nèi)成功大型道路橋梁工程案例進(jìn)行論述：①杭州灣跨海大橋，工程施工環(huán)境惡劣，為確?；炷敛牧系某志脩?yīng)用，該工程采用C50海工混凝土。在建設(shè)期間，杭州灣跨海大橋預(yù)制箱梁全部采用C50海工混凝土建設(shè)，在設(shè)備齊全的情況下，預(yù)制箱梁在8h內(nèi)澆筑完畢，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后預(yù)制箱梁經(jīng)過行政主管部門、質(zhì)量監(jiān)督部門檢查，質(zhì)量姣好;②青藏鐵路拉薩河特大橋建設(shè)在大氣環(huán)境較差的區(qū)域內(nèi)，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(jù)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(jìn)行了調(diào)整，經(jīng)過有關(guān)部門檢驗，橋梁質(zhì)量完全符合設(shè)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(tǒng)混凝土更低，摻和料使用量更大，減水劑的應(yīng)用及其敏感，故在施工的過程中，應(yīng)該保證拌和的均勻性，并實時測定其含水量，根據(jù)配比方案準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)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(kuò)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(jìn)行遮蓋水養(yǎng)，同時合理控制混凝土水化熱反應(yīng)。

4結(jié)束語

綜上所述，高性能混凝土是當(dāng)前道路橋梁工程建設(shè)中的重要材料，該材料在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、強(qiáng)度等，廣大從業(yè)者應(yīng)充分認(rèn)識到高性能混凝土和傳統(tǒng)混凝土的異同，并將其合理應(yīng)用在工程建設(shè)過程中。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉建南，張昌鎖.過渡區(qū)界面對混凝土劈裂性能影響的試驗與數(shù)值模擬[J].科學(xué)技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2018，（3）：111-115.